发电机定子线棒在线反冲洗浅谈

发电机定子线棒在线反冲洗浅谈

屈华文

大唐蒲城发电有限责任公司   陕西省渭南市  715501

摘要：大型汽轮发电机组基本都采用水-氢-氢冷却方式，即定子线圈直接水冷，转子线圈直接氢冷，转子本体及定子铁芯氢冷，定子出线氢内冷。定子冷却水系统采用独立密闭的循环除盐水系统。定子绕组由嵌入铁芯槽内的绝缘条形线棒组成，绕组端部为篮式结构，线棒由绝缘空心股线和实心股线混合编织换位组合而成。定子线棒是通过空心股线中的水介质来冷却的。冷却水从励端的汇流管和绝缘引水管并通过线棒端头的水电接头进入线圈，冷却线圈后再经过汽端的绝缘引水管和汇流管排入外部水系统。

但在实际运行期间，常常出现定子线棒因各种原因引起有部分结垢甚至堵塞现象的发生，引起定子线棒温度异常升高的情况，超出发电机运行规定，给发电机正常运行带来危害；又因电网缺负荷不能及时停运检查处理，因而发电机在线带负荷冲洗，给解决这一问题提供了很强的指导并有着巨大的实际意义。大唐蒲城发电有限责任公司5号机组便存在这样的问题，通过在线反冲洗解决了38槽线棒温度高这一问题。

关键词：发电机、定子线棒、在线、反冲洗

一、首先为完成发电机定子线棒在线带负荷反冲洗，要制定严密的组织措施，明确每个人的职责，做到纪律严明，保证该项工作安全、高效、严谨，高质量完成，杜绝出现不安全事故。

为此大唐蒲城发电有限责任公司成立了以生产副总经理为现场总指挥，当值值长为现场指挥，发电部、设备部、安监部、维护部主任、技术人员为成员的工作小组。

二、根据大唐蒲城发电有限责任公司5号发电机的相关规程、东方电机厂相关规定制定切实可行的技术措施；

附表1：大唐蒲城发电有限责任公司660MW汽轮发电机定子电流与负荷对应关系

附件2：大唐蒲城发电有限责任公司660MW汽轮发电机冷却介质主要参数监视

1）、氢气

2）、发电机定子绕组冷却水

3）、发电机氢气冷却器冷却水

4）、发电机各部温度监测

A、发电机各部温度测点分布：

（注）：发电机线圈、铁芯等温度测点损坏不能修复时，应比照相关测点进行监视比较（如：线圈温度测点损坏，比照对应的铁芯温度和风温）。

5）发电机主要部件、冷却介质的温度限值：

a、为保证机组运行安全，正常运行时定子绕组层间温度不得大于100℃，层间最高温度与最低温度的差应小于8℃，定子绕组出水温度不得大于75℃，绕组出水最高温度与最低温度的差不得大于8℃。否则，应及时查明原因，并采取降负荷等措施确保温度及温差不超限。

b、发电机定子绕组层间测温元件温差达14℃或定子绕组各槽出水温差达12℃或任一定子槽内层间测温元件温度超过120℃或出水温度超过85℃，在确认测温元件正常后，为避免发生重大事故，应立即停机进行反冲洗及有关检查处理。

C、如果定子绕组层间温度温差或绕组出水温度温差出现明显变化，应密切注意其发展状态，查明原因。如果某一点温度读数出现突变，应尽快查明原因。

d、发电机定冷水进水温度应高于冷氢温度至少2～5

℃，以避免在事故状态下，机内氢气湿度严重超标时，水蒸汽在定子绕组或定冷水管上结露。

e、任何情况下，定子冷却水及氢冷器冷却水在发电机内的压力值都应低于氢气压力至少0.04MPa。当机内氢压下降时，应减小定冷水及氢冷器冷却水压力以保持气、水压差。

附件三：大唐蒲城发电有限责任公司厂660MW汽轮发电机断水运行曲线

第一种方式：带额定负荷运行30S，若30S后定冷水不能恢复，则应机组打闸，解列发电机并使发电机端电压降至0（见上图）

第二种方式：断水5S后，开始减负荷，2分钟内负荷必须减至26%额定负荷（171.6MW）以内，此后，根据离子交换器出口、发电机入口、定冷水回水管（发电机出口）共3个水的导电率选择运行方式，如三个点定冷水导电率均≤0.5us/cm，运行1小时（见上图C段）：如其中一个点≥0.5us/cm，运行3分钟（见上图B段）；如三个点均≥0.5us/cm，立即停机（见上图A段）

1. 设备部、维护部提供发电机线棒不通水情况下载流能力。反冲洗期间控制定子电流小于载流能力的2/3时进行冲洗切换。
2. 维护部校验发电机入口、离子交换器出口导电度表计正确，化学实测核对表计正确。
3. 离子交换器树脂再生正常，投运出水正常，离子交换器及发电机入口导电度≤0.5us/cm。
4. 检查并清理发电机反冲洗滤网，保持清洁干净。
5. 减负荷反冲洗前、反冲洗切换、反冲洗期间，发电部密切监视离子交换器出口、发电机入口、化学运行部手动连续监测定冷水回水管导电度≤0.5us/cm。
6. 维持发电机氢压0.43-0.45mpa，定冷水温度38-40℃，保持线棒温度高于冷氢温度2℃以上；定冷水压力0.38-0.4mpa，维持氢水差压不小于0.04mpa。

三、反冲洗切换操作步骤：

1)反冲洗前10小时，调整机组配煤，保证锅炉燃烧稳定。

2)锅炉受热面全面进行一次吹灰。

3)切除发电机断水保护。

4)负荷减至200MW，a、适当开启反冲洗供水门，对反冲洗供水管道冲洗。观察离子交换器出口、发电机入口、定冷水箱回水管导电度≤0.5us/cm（化学在回水管放水处连续测量）。b、水质全部合格10分钟后关闭供水门（注意供水管道应与供水温度变化一致），适当开启反洗回水系统进行管道冲洗（注意回水管道应与供水温度变化一致），水质全部合格10分钟后关闭反洗滤网前后后隔离门，维护部对再次进行检查清洗，检查反冲洗滤网清洁干净后，恢复反冲洗滤网，开启反冲洗滤网前隔离门。C、适当关闭发电机供回水手动门（定冷水流量不能减少，仅关闭空行程）。

5)机组负荷小于50MW，三个定冷水导电率均小于0.5us/cm，适当开启反冲洗供水门（1/4），开启反冲洗回水滤网后隔离门（1/4），四人同时操作：关闭发电机定冷水供、回水门，全开反冲洗供、回水（滤网后隔离门），密切监视定冷水流量变化情况，如发现定冷水流量不正常下降时，1分钟内流量不能恢复至70t/h以上时，立即将发电机定冷水供、回水门，反冲洗供、回水（滤网后隔离门）切回原有状态，查明原因，再次切换；如定冷水流量正常，密切监视发电机线棒温度、发电机氢温、定冷水温、发电机进水温度、三个点导电度是否正常。

6)反冲洗切换操作过程，密切监视发电机线棒、定子铁心各点温度，线棒回水各点温度，定冷水压力、流量、温度、氢压、热冷氢温等，如发生异常无法恢复应立即打闸停机，防止发电机线棒过热、定冷水管路超压损坏等设备损坏不安全事件。

7)检查发电机各参数正常，机组负荷加至150MW稳定观察30分钟。

8)检查发电机各参数正常，机组负荷加至250MW稳定观察30分钟。

9)检查发电机各参数正常，机组负荷加至300MW稳定观察30分钟。

10)检查发电机各参数正常，机组负荷加至350MW稳定观察30分钟。

11)投入发电机断水保护保护。

12)反冲洗过程，连续监视发电机、定冷水、氢系统等参数，连续监视发电机绝缘过热监测装置，对定冷水水质连续化验、监测、监督。

13)反冲洗进行24-48小时，反冲洗结束，再次降负荷至50MW以下，方案同上，快速将发电机定冷水系统恢复至正常运行方式，加负荷缓慢恢复机组至正常运行方式。

四、结束语

大唐蒲城发电有限责任公司5号机组通过定子线棒冷却水系统反冲洗，成功解决了定子线棒局部温度偏高，影响机组带负荷这一不安全因素，为企业取得好的经济效益提供了帮助；也表明在线反冲洗这一技术方案的可行，为后续出现此类问题的电厂提供了成功的先例及方案。

参考文献：

1、《QFSN-660-2-22型660MW汽轮发电机用户手册》东方电机股份有限公司

2、《大唐蒲城发电有限责任公司5号机组集控运行规程主机部分》大唐蒲城发电有限责任公司2021版

3、《国产600MW超临界发电机组定冷水系统带负荷反冲洗的探讨》沈跃华