中電國華北京熱電分公司兩臺德國ABB公司制造的額定容量為200MW雙抽汽輪發(fā)電機組，分別于1999年11月和12月投產(chǎn)，屬于以大代小工程，取代了原北京第一熱電廠供熱機組。新機組軸封系統(tǒng)采用自動控制方式，控制軸封壓力為4kPa、溫度180*C，軸封和調(diào)節(jié)門漏出的汽氣混合物經(jīng)軸封回汽系統(tǒng)進入軸封加熱器冷卻后，疏水排至凝結(jié)器，不凝結(jié)氣體由軸封加熱器排氣風機抽出經(jīng)管路排至大氣。加熱器兩臺排氣風機一臺運行一臺聯(lián)動備用，運行電流6-7A，運行風機故障時備用風機自動啟動。兩臺風機在出口經(jīng)止回閥后連接在一起，風機下部殼體裝有20mm的疏水管路經(jīng)。U型管水封排至地溝。2001年以來，兩臺機組軸封加熱器排氣風機接連發(fā)生了電機燒毀、振動大等問題，嚴重威脅機組安全運行，經(jīng)過多次治理，問題終于得到解決。
2軸封加熱器排氣風機發(fā)生的問題隨著機組逐漸穩(wěn)定運行，設(shè)備定期試驗工作逐漸走向制度化、標準化。2001年開始將軸封加熱器排氣風機納入定期輪換項目。在機組運行中進行風機切換過程中，發(fā)生了備用風機電機燒毀事件，2001年4月-10月1機先后發(fā)生了4次軸封加熱器排氣風機電機燒毀事件，以后又發(fā)生多次振動大問題。
3故障原因分析3.1故障過程電機第一次燒毀是在軸封加熱器排氣風機定期輪換啟動過程中，備用風機啟動后30秒左右電機冒煙跳閘，當時分析認為是電機絕緣差，更換新電機后重新啟動又燒毀，以后又相繼燒毀兩臺電機，且都是發(fā)生在啟動時，燒毀電機時間最短一次為啟動后10秒。經(jīng)多次試驗，反復試驗，分析原因為風機內(nèi)積水，造成啟動時負荷大。解體后檢查確證分析正確，風機內(nèi)存有30mm高的水，風機葉輪下部被水淹沒，拆開殼體后積水逐漸下降，檢查疏水管路通暢，排除疏水系統(tǒng)堵塞可能。
由于當時造成積水的原因不是很明確，臨時采取了每兩小時開啟備用風機出口止回閥一次，利用運行風機出口壓力將備用風機殼內(nèi)積水壓出，每次10-20秒，從疏水口可以看出，在止回閥開啟后有水排出。經(jīng)采取放水措施，以后每次啟動沒有發(fā)生電機燒毀事件。但兩臺機組又發(fā)生備用軸封加熱器排氣風機啟動后振動大問題，原運行中軸承振動2-3絲的風機重新啟動后軸承振動達8-10絲，不得不停下來處理，找平衡，更換葉輪或軸，不僅加了檢修費用，給安全生產(chǎn)帶來隱患。
3.2原因分析隨著運行經(jīng)驗不斷積累和運行中觀察分析，啟動后軸封加熱器排氣風機積水和振動大原因逐漸確認。
3.2.1風機振動大主要發(fā)生在4一10月份，主要在此季節(jié)熱負荷減小，汽缸排汽壓力升，高凝結(jié)器真空低，軸封漏氣大，進入軸封加熱器凝結(jié)水溫度高，軸封加熱器汽側(cè)真空低、濕度大，風機抽出不凝結(jié)氣體中帶水汽，這部分汽體在出口管凝結(jié)后倒流至備用風機出口止回閥后積存，在風機啟動止回閥開啟時大量積水倒流進入風機，造成啟動扭矩大、振動大甚至電機燒毀。
3.2.2風機疏水管細，水封高。由于備用風機入口門開啟，風機內(nèi)為負壓，長時間備用在機殼內(nèi)有水存積，水封高造成疏水不暢，風機啟動時扭矩大，造成振動大甚至電機燒毀。為分析積水原因，在風機止回閥前加裝一塊壓力表，經(jīng)觀察，風機正常備用時，內(nèi)部壓力為-0.007MPa，也就是近似700mm水柱，從風機下殼到水封最高點需700mm，才能將風機內(nèi)水全部壓出。而原水封高度到風機下殼僅450mm，也就是說在風機內(nèi)還有250mm高的水位，不能有效排出積水，使得在風機啟動時內(nèi)部大量積水隨葉輪一起轉(zhuǎn)動，成為水輪機。軸封加熱器排氣風機設(shè)計較輕，葉輪薄，軸細，力矩小，如此大的啟動力矩，造成振動大，甚至葉輪變形。
3.2.3雖然備用風機正常啟動前進行采取了放水措施，但是否放干凈無法確認，致使有時水沒有放凈，啟動后風機振動大。
4改造方案4.1變更疏水系統(tǒng)。將原有兩臺軸封加熱器排氣風機殼體下部水封高度由750mm降低為550mm. 4.2風機出口近10米的水平管路上原沒有放水點，后來加一放水點，但離風機出口遠，不能放凈止回閥后積水，改造后取消排風機出口連接的水平管段。
4.3在風機出口逆止門后（緊靠止回閥）加裝放水點。
5系統(tǒng)改造后效果系統(tǒng)改造前，1、2機軸封加熱器排氣風機疏水系統(tǒng)改造后，至今沒有發(fā)生電機燒毀事件。01年-03年1、2機多次發(fā)生振動，請電科院進行軸封加熱器排氣風機找動平衡，其中01年1機發(fā)生了4次電機燒毀事件。02年僅2機就發(fā)生8次因振動大找動平衡。
經(jīng)系統(tǒng)改造，03年1機軸封加熱器排氣風機未發(fā)生振動大，2機共發(fā)生3次，兩次發(fā)生在設(shè)備改造后，其中一次是葉輪問題，另一次可能與積水未放凈有關(guān)。
在止回閥后加裝的放水點可以看出有水流出，證明逆止門后確存有積水。取消了出口大部分水平管段，減少了止回閥后積水空間，積水量大大減少，即使有少量水會從放水點流出。
6結(jié)論和需完善的工作經(jīng)設(shè)備幾次系統(tǒng)變更，軸封加熱器排氣風機振動大的主要原因基本上得到解決。但還偶爾發(fā)生風機振動大問題，為徹底排除積水問題和避免切換時兩臺風機同時運行引起共振，應進行以下工作。
將并列的兩臺軸封加熱器排氣風機出口管分離，各自排大氣，杜絕備用風機止回閥后積水的可能。