發電機氫冷器端蓋法蘭漏氫原因分析及對策

隋陸毅

(湖南華電長沙發電有限公司，長沙 410203)

0 引言

目前，我國多數發電廠氫冷發電機組運行中經常發生氫冷器端蓋法蘭處氫氣外漏的現象。輕微漏氫氣時，檢修人員通常采取緊固氫冷器端蓋法蘭螺栓或用密封膠封堵的臨時措施來降低或消除氫氣泄漏，運行人員需要根據發電機組轉子線圈和鐵芯的溫度，適當降低氫氣壓力和機組負荷以維持機組運行；當漏氫量過大，威脅發電機組安全時，機組只能被迫緊急停運，造成設備損壞和經濟損失，嚴重威脅發電廠的安全運行。2011-06-27 T 11：14，某電廠600 MW#1發電機組由于#2氫冷器法蘭漏氫量大，難以維持氫氣壓力，機組負荷由600 MW快速降至300 MW，檢修人員確認#2氫冷器法蘭密封墊破損較大無法封堵；14：10，#1發電機組被迫打閘停機。投產至今，該電廠2臺600 MW氫冷發電機組曾發生過多次氫冷器端蓋法蘭處氫氣外漏事件。

1 原因分析

(1)檢修人員安裝發電機氫冷器的過程中，由于工作不細心或責任心不強，導致氫冷器端蓋與機殼之間法蘭密封壓板的螺栓未牢靠緊固；法蘭密封墊有刮痕、破損。

(2)發電機氫冷器端蓋的法蘭密封墊老化，未及時更換，很容易造成密封墊破損而漏氫氣。

(3)發電機氫冷器的冷卻水采用閉式水循環系統冷卻，連接氫冷器進、出口的冷卻水管道振動造成法蘭緊固螺栓松動，法蘭密封墊在外力的振動下出現疲勞破損，導致漏氫氣。氫冷器管道振動大的因素有以下幾條。

1)發電機氫冷器進、出口冷卻水管道的支撐設計不合理，只采取吊掛支撐，未采取固定支撐，運行人員在巡視中經常發現冷卻水管道的吊掛斷開或脫落。

2)機組啟動過程中，運行人員在投入氫冷器冷卻水時，冷卻器注水排氣不徹底或未進行排氣操作，導致空氣聚積在冷卻器內，造成氫冷器及進、出口冷卻水管道振動。

3)氫冷器冷卻水的進水壓力調節不當，管道內流體流速快，造成管道晃動。

4)氫冷器冷卻水的進、出口閥門開度調節不當，進口閥門開度小而出口閥門開度大，導致氫冷器內冷卻水未充滿整個空間，空氣聚積，造成管道振動。

5)由于啟動閉式水循環系統前空氣未排盡或運行中漏入空氣，造成冷卻水系統管道振動。

6)閉式水系統壓力突變(如啟、停閉式水泵)時，若冷卻水系統局部聚積有空氣，將造成冷卻水管道發生氣水沖擊振動。

7)氫冷器布置在發電機的4個角，距離冷卻水供回水母管較遠，受發電機出口電流互感器、管道等設備的影響，冷卻水供、回水管道的彎頭數量較多，管道的彎頭受流體流量、流速等變動頻率的沖擊，造成冷卻水管道振動。

2 防范措施

(1)在發電機氫冷器檢修及安裝過程中，防止法蘭密封墊出現刮痕或破損。

(2)檢修維護人員應利用機組停運或大、小修機會，檢查氫冷器端蓋法蘭密封墊的老化及破損情況，出現破損及老化應及時更換。

(3)在確保氫冷器冷卻水進口壓力低于氫壓(0.025 MPa)且有調節余量的前提下，使冷卻水出口閥門的開度小于進口閥門的開度，確保運行中氫冷器內充滿冷卻水，避免空氣聚積。

(4)閉式水循環系統及氫冷器冷卻水投入過程中，要確保注水排氣徹底。

(5)啟動閉式水泵或進行定期切換試驗時，運行人員要及時調節冷卻水的壓力，避免發生壓力過高或壓力驟變等情況。

(6)機組運行過程中，運行人員要定期對發電機氫冷器排空氣，確保冷卻效果，同時減小冷卻水管道的振動。

(7)改進發電機氫冷器進、出口冷卻水管道的支撐，在取消或保留原有吊掛的同時，可以考慮在冷卻水進、出口管道水平段和距離氫冷器較近的垂直段分別安裝固定支撐架，以降低或消除管道振動。

(8)改造連接發電機氫冷器端蓋法蘭進、出口的垂直段冷卻水管道，將原垂直段的1 m長碳鋼管道更換為相同長度和管徑的不銹鋼金屬軟管，以達到降低或消除管道振動的目的。

(9)合理布置發電機氫冷器供、回水母管位置，盡量減少冷卻水管道的彎頭數量，以減少管道的沖擊。

3 結束語

該電廠采取以上措施后，規范了運行人員的操作，預防了人為原因造成的管道振動漏氫事故，強化了檢修工藝和檢修人員的責任心，徹底消除了發電機組氫冷器端蓋法蘭漏氫的重大安全隱患，為制訂發電機漏氫預防措施打下了堅實的基礎。

參考文獻：

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