#5发电机冷氢温度高原因分析及对策

#5发电机冷氢温度高原因分析及对策

朱君

（浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂浙江杭州311251）

摘要：某厂#5发电机冷氢温度夏季较高，通过对#3、4、5机组影响冷氢温度相关因素进行分析比较，找出重要影响因素，探究#5发电机冷氢温度高的原因并提出了一些建议和措施，对#5机组安全、经济运行有着重要的意义。

关键词：发电机冷氢温度因素

一、前言

某厂#5发电机采用上海汽轮发电机有限公司生产的THDF-108/53型全封闭式水氢氢冷却同步发电机，额定功率423MW。发电机采用水氢氢冷却方式，即发电机的定子绕组采用水冷；转子绕组、相连接线和出线套管均采用氢气冷却；发电机其它部件的损耗，如铁芯损耗、风摩损耗及杂散损耗所产生的热量，均由氢气带走。

在发电机铁芯上方的机座内，布置有四组氢气冷却器，通过安装在发电机转子励端同轴径向离心风扇，氢气在发电机内部封闭循环流动，冷却发电机后氢气进入四组氢冷器，经冷却后氢气回到风扇入口，形成循环。

在发电机运行中，额定冷氢温度为40℃，当冷氢温度为＞46℃时冷却气体温度高报警，＜5℃时冷却气体温度低报警；当冷氢温度为＞54℃时冷却气体温度高机组保护跳闸，当冷氢温度为＜0℃时冷却气体温度低低报警。发电机正常运行时，应投入四台氢气冷却器，当一台氢冷器退出运行时，发电机在氢冷器水系统工作正常的前提下，可以带85%的额定负荷。

二、冷氢参数分析

表一5号机冷氢温度记录表

表二3、4号机冷氢温度记录表

从上面2个参数记录表我们可以明显看到：

1、#5机组运行期间，冷氢温度普遍较高，特别夏季高温天气，冷氢温度最高能达到48度左右，在报警值附近徘徊，氢冷器回水调节阀开度在全开位置，运行人员缺乏调节手段，严重影响机组安全运行。

2、#3、4机组运行期间，冷氢温度维持在40度左右，氢冷器效果理想，达到设计要求，氢冷器回水调节阀开度还有一定余量。

3、对比#3、4、5机组冷氢温度和热氢温度差值均在十几度以上，说明氢冷器冷却效果在设计要求内。仔细对比参数，我们可以发现#5机组A/B冷氢温度比C/D冷氢温度较低，说明A/B氢冷器冷却效果较好。

4、所有的氢冷器冷却水均使用闭式水，对比#3、4、5机组闭式水温度和压力，我们可以明显的看到，闭式水温度和压力对于氢冷器的效果产生直接影响，#5机组闭式水温度普遍较高，压力普遍较低，特别是在夏季高温的时候，5号机闭式水温度能达到37度左右，所以#5机冷氢温度相对较高。

三、闭式水参数分析

机组闭式水系作用就是为整台机组的各种冷却器、辅机轴承、转动设备等提供清洁的冷却水源。例如：发电机定冷水冷却器、密封油冷却器等等。闭式冷却水泵将冷却水升压并形成循环，经闭式水冷却器换热降温，送至各用户端对需冷却的设备进行冷却，高温冷却水回到闭式冷却水泵入口。

通过查询规程发现，#3、4、5机组闭冷水泵型号均为OMEGA300-435C，额定流量和转速均相同。但是闭式循环冷却器存在一定差异。

表三闭式循环冷却器进出口参数记录表

闭式水经过闭式循环冷却器与开式水完成换热从而进行冷却。通过表三对#3、4、5机组进出闭式循环冷却器的闭式水和开式水相关参数进行分析研究，我们可以发现闭式水在进行冷却后均有3度左右的温降，开式水有2度左右的温升。但是仔细分析发现#3、4机组闭式水经过冷却后出口温度和对应的开式水出口温度一致。#5机组闭式水经过冷却后出口温度比对应的开式水出口温度高出1度左右，这主要跟#5机组闭式循环冷却器的换热面积相对于#3、4机组偏小有很大关系，说明#5机组闭式循环冷却器冷却效果不理想，有待提升。

四、总结与建议

1、总体上来说#5机组氢冷器冷却效果还是比较理想，但是C/D氢冷器效果较A/B氢冷器较差，可能存在一定的问题如位置布置、内部结垢、堵塞等，可利用后期B修机会拆开检查处理。

2、从表一与表二的对比中可以明显的看出，#5机组运行期间闭式水压力相对于#3、4机组而言总体偏低，对氢冷器的冷却效果有较大影响，近期运行部规定机组运行时将备用给泵冷却水进口电动门关闭，可以提高闭冷水压力。同样运行期间#5机组可以适当减小备用润滑油、密封油冷却器闭式水回水调节阀开度，来提高闭时水压力。

3、#5机组运行期间闭式水温度较高，从相关参数分析来看闭式循环冷却器效果较差，闭式水无法得到充分的冷却。闭式循环冷却器的冷却水来自开式水系统，开式水水系统较脏，可能使闭式循环冷却器存在结垢和堵塞。可利用后期B修机会将闭式循环冷却器拆开进行全面的检测清洗。

4、现在由于机组长期停运，循环水来源相对较杂，水质较差，水也较脏，机组运行期间要做好加药工作外，我们机组停运时，也要严格按照最新规定进行加药，用停机冷却水泵打循环。同时也要定期对冷却塔底部进行排污。

5、某厂离某初中较近，机组运行期间，冷却塔落水声音很大，根据最新环保要求我们加装了隔音栅栏，隔音栅栏挡住了冷却塔底部通风口大部分的位置，严重影响了冷却塔的冷却效果。从而在夏季高温天气使得我们的开式水温度较高，导致冷氢温度较高。因此，我们只能根据季节性气温变化，选择性的开二台循泵运行或者一台循泵一台停机冷却水泵运行，提高开式水的压力和流量，增加冷却效果。

6、每次开机要认真做好闭式水和开式水的放气工作，特别要做好闭式循环冷却器和氢冷器的放气工作，确保气体充分排除。在机组运行期间也可以定期对氢冷器进行放气操作。

五、结束语

氢冷器是氢冷发电机的重要组成部分，通过水和氢气的热交换带走发电机的大部分热能，运行中要加强对氢冷器的监视和巡检工作，一旦发现氢冷器出现异常、冷氢温度报警，要及时处理解决，防止冷氢温度高保护跳机，确保机组的安全可靠运行。

参考文献：

[1]卢广法.西门子F级燃气-蒸汽联合循环发电机组培训教材[M].杭州：浙江大学出版社，2014.

[2]卢广法.[西门子F级燃气轮机技术问答[M].杭州：浙江大学出版社，2015.