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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
2014年8月6日12:15,1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。
表1 2008年8月6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。
2015年2月16日查看轴封抽风机电机电流仅4.8A，远小于2014年8月6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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