汽机轴封加热器排气风机振动治理

　　中电国华北京热电分公司两台德国ABB公司制造的额定容量为200MW双抽汽轮发电机组，分别于1999年11月和12月投产，属于以大代小工程，取代了原北京热电厂供热机组。新机组轴封系统采用自动控制方式，控制轴封压力为4kPa、温度180*C，轴封和调节门漏出的汽气混合物经轴封回汽系统进入轴封加热器冷却后，疏水排至凝结器，不凝结气体由轴封加热器排气风机抽出经管路排至大气。加热器两台排气风机一台运行一台联动备用，运行电流6-7A，运行风机故障时备用风机自动启动。两台风机在出口经止回阀后连接在一起，风机下部壳体装有20mm的疏水管路经。U型管水封排至地沟。2001年以来，两台机组轴封加热器排气风机接连发生了电机烧毁、振动大等问题，严重威胁机组安全运行，经过多次治理，问题终于得到解决。

　　2轴封加热器排气风机发生的问题随着机组逐渐稳定运行，设备定期试验工作逐渐走向制度化、标准化。2001年开始将轴封加热器排气风机纳入定期轮换项目。在机组运行中进行风机切换过程中，发生了备用风机电机烧毁事件，2001年4月-10月1机先后发生了4次轴封加热器排气风机电机烧毁事件，以后又发生多次振动大问题。

　　3故障原因分析3.1故障过程电机次烧毁是在轴封加热器排气风机定期轮换启动过程中，备用风机启动后30秒左右电机冒烟跳闸，当时分析认为是电机绝缘差，更换新电机后重新启动又烧毁，以后又相继烧毁两台电机，且都是发生在启动时，烧毁电机时间短一次为启动后10秒。经多次试验，反复试验，分析原因为风机内积水，造成启动时负荷大。解体后检查确证分析正确，风机内存有30mm高的水，风机叶轮下部被水淹没，拆开壳体后积水逐渐下降，检查疏水管路通畅，排除疏水系统堵塞可能。

　　由于当时造成积水的原因不是很明确，临时采取了每两小时开启备用风机出口止回阀一次，利用运行风机出口压力将备用风机壳内积水压出，每次10-20秒，从疏水口可以看出，在止回阀开启后有水排出。经采取放水措施，以后每次启动没有发生电机烧毁事件。但两台机组又发生备用轴封加热器排气风机启动后振动大问题，原运行中轴承振动2-3丝的风机重新启动后轴承振动达8-10丝，不得不停下来处理，找平衡，更换叶轮或轴，不仅加了检修费用，给安全生产带来隐患。

　　3.2原因分析随着运行经验不断积累和运行中观察分析，启动后轴封加热器排气风机积水和振动大原因逐渐确认。

　　3.2.1风机振动大主要发生在4一10月份，主要在此季节热负荷减小，汽缸排汽压力升，高凝结器真空低，轴封漏气大，进入轴封加热器凝结水温度高，轴封加热器汽侧真空低、湿度大，风机抽出不凝结气体中带水汽，这部分汽体在出口管凝结后倒流至备用风机出口止回阀后积存，在风机启动止回阀开启时大量积水倒流进入风机，造成启动扭矩大、振动大甚至电机烧毁。

　　3.2.2风机疏水管细，水封高。由于备用风机入口门开启，风机内为负压，长时间备用在机壳内有水存积，水封高造成疏水不畅，风机启动时扭矩大，造成振动大甚至电机烧毁。为分析积水原因，在风机止回阀前加装一块压力表，经观察，风机正常备用时，内部压力为-0.007MPa，也就是近似700mm水柱，从风机下壳到水封高点需700mm，才能将风机内水全部压出。而原水封高度到风机下壳仅450mm，也就是说在风机内还有250mm高的水位，不能有效排出积水，使得在风机启动时内部大量积水随叶轮一起转动，成为水轮机。轴封加热器排气风机设计较轻，叶轮薄，轴细，力矩小，如此大的启动力矩，造成振动大，甚至叶轮变形。

　　3.2.3虽然备用风机正常启动前进行采取了放水措施，但是否放干净无法确认，致使有时水没有放净，启动后风机振动大。

　　4改造方案4.1变更疏水系统。将原有两台轴封加热器排气风机壳体下部水封高度由750mm降低为550mm. 4.2风机出口近10米的水平管路上原没有放水点，后来加一放水点，但离风机出口远，不能放净止回阀后积水，改造后取消排风机出口连接的水平管段。

　　4.3在风机出口逆止门后（紧靠止回阀）加装放水点。

　　5系统改造后效果系统改造前，1、2机轴封加热器排气风机疏水系统改造后，至今没有发生电机烧毁事件。01年-03年1、2机多次发生振动，请电科院进行轴封加热器排气风机找动平衡，其中01年1机发生了4次电机烧毁事件。02年仅2机就发生8次因振动大找动平衡。

　　经系统改造，03年1机轴封加热器排气风机未发生振动大，2机共发生3次，两次发生在设备改造后，其中一次是叶轮问题，另一次可能与积水未放净有关。

　　在止回阀后加装的放水点可以看出有水流出，证明逆止门后确存有积水。取消了出口大部分水平管段，减少了止回阀后积水空间，积水量大大减少，即使有少量水会从放水点流出。

　　6结论和需完善的工作经设备几次系统变更，轴封加热器排气风机振动大的主要原因基本上得到解决。但还偶尔发生风机振动大问题，为彻底排除积水问题和避免切换时两台风机同时运行引起共振，应进行以下工作。

　　将并列的两台轴封加热器排气风机出口管分离，各自排大气，杜绝备用风机止回阀后积水的可能。