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    汽轮机轴封抽风机频繁烧电机问题原因和解决方案

    2016-01-11 21:35:26  来源:孔令锐
    1、故障现象描述
    20148612:15,1号轴加风机运行中跳闸,发“电气故障”,热偶动作,测绝缘为“0”。就地检查风机壳体明显有水迹。电机烧损过程电流变化见表1
    1 200886日电机烧损过程电流变化数据表
    Tab.1  August6,2008 motor current change process of burning data
    时间 12:15:00 12:15:05 12:15:13 12:15:16 12:15:21
    风机电流/A 6.7033 22.601 23.602 27.387 0.06105
     
    2、*阶段原因分析
    针对电机烧损,结合风机壳体存有水迹等,从以下方面进行了排查。
    1)排除设备本身动静碰磨导致电机过载问题。
    首先对设备本身装配工艺检查,是否发现设备本身动静摩擦痕迹,假设存在这个现象需更换轴封抽风机整机。
    2)备用时出口管倒流汽水导致备用轴封抽风机电机进水问题。
    轴封抽风机出口是否加装有逆止门,假设加装了就会避免汽水倒流至备用风机,这个原因排除掉。还一个关键问题,要查看风机是运行中风机电机烧损还是冷启动时,假设是运行中烧损,也排除掉这个原因。
    3)运行时出口管倒流汽水导致运行风机电机进水问题
    运行中轴封抽风机出口是带压排气,其出口管道即便有蒸汽凝结水也会被排气带走,一般不会导致出口管倒流汽水导致电机进水乃至烧损,这个原因也可以排除掉。
    4)难以避免入口管进水导致轴封抽风机、电机进水问题
    轴封加热器疏水经过多级U型水封至蒸汽器,运行中多次出现多级U型水封故障引起轴封加热器水位波动。一旦轴封加热器水位波动、满水,其电机轴封密封不严密时,易引起电机进水,造成电机烧损。另一方面导致电机绝缘层老化破损。轴封抽风机电机绝缘等级为F级,而结缘等级F级的电动机允许的工作温度为155摄氏度,当环境温度为40摄氏度时允许温升为100摄氏度。由于轴封抽风机与电机直连,轴封回汽温度可高达200摄氏度,换热后的蒸汽余热经过风机壳体直接传到、辐射到电机本体上,易导致其绝缘层老化、烧损。
     
    综上4点总结,判定轴封抽风机电机频繁烧损的重要原因是,多级U型水封工作性能不稳定,导致汽水溢出,而电机与风机距离近,导致频繁烧损。
    3、*阶段处理与效果
    1)经过技术改造,取消多级U型水封两台机组轴封加热器疏水改为气液两相流调节阀控制,确保水位稳定,杜绝其满水问题,大大减轻运行调整的劳动强度。(2)通过对轴封抽风机直连的支撑结构进行改造,电机与轴封风机壳体之间距离约为50mm
        经过上述处理,轴封抽风机安全运行周期明显加长,但半年后轴封抽风机电机再次烧损,说明问题并未彻底解决。
    4、针对*阶段问题,进行原因分析
    继续排查风机电机烧损原因,风机机壳仍存有水迹引起高度重视。经过*级阶段解决措施,排除轴封抽风机出、入口管道导致壳体存有水的可能,唯一解释就是运行风机内湿蒸汽沿壳体轴封串出,现场查看确实如此,蒸汽能直接吹到电机轴封出,这样易引起电机内部进汽水乃至短路烧损。
    风机轴封处的间隙只有0.57-1.2mm,排除轴封抽风机轴封间隙过大缺陷,*终判定轴封抽风机出口管道不通畅,引起风机内部压力高而向外串汽水。轴封抽风机出口管道不通畅,必然也导致风机出力降低。
    2015216日查看轴封抽风机电机电流仅4.8A,远小于201486日风机电机烧损前的6.7A,查看2号机组的1号轴封抽风机电机烧损前电流约为5.5A也较小。现场查看后得出结论,运行中风机出口排气量均较小。
    现场排查堵塞原因,发现风机出口母管存在"U"型弯管段,初步判定,长期运行中,大量湿蒸汽凝结成水聚集在该管段,引起堵塞,轴封抽风机出口排气不畅通、出力低,风机内湿热蒸汽带压沿风机轴封串出,引起电机内部进汽水导致电机短路烧损。


    图一
    5、第二阶段处理措施与效果反馈
    在轴封抽风机出口"U"型弯管段底部开孔后,排放出大量积水。为必避免以后积水堵塞,在其底部引接疏水装置(见图一),确保该管段凝结水不间断及时排放。
    消除积水堵塞,风机出口排气量明显增大,恢复了风机正常出力,查看轴封抽风机电机运行电流提高了6.9A。运行中风机轴封向外串汽水现象消失,风机壳体为再存水,运行一年多,至今再没有发生运行中轴加风机电机烧损问题。
        伴随风机出力的恢复,同时解决了2台机组长期以来存在低压缸轴封向外漏汽水问题。
    编者后记:如果实在找不到积水处,也可以采用联轴器样式轴封抽风机(带机封),电机离机壳远,给东汽配套的FZ系列轴封抽风机都是这样的。

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    安先生
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