發電機漏氫原因分析及處理

摘要：根據發電機漏氫量超標的危害，對某330MW機組正常運行過程中發電機漏氫的部位及現象進行了調查分析，并根據其原因和處理過程對今后的發電機檢修提出了相應的預防措施。

關鍵詞：氫冷發電機組;內冷水系統;漏氫;分析處理

1"概述

氫氣是一種易燃易爆的危險性氣體，在空氣中的爆炸極限是4%～75.6%（體積濃度），如果氫氣泄漏并不能及時排放時，會在廠房內聚積與空氣混合，有可能發生氫爆的危險。而且漏氫量的大小直接影響發電機的冷卻和機組的安全運行，因此在水-氫-氫冷卻的機組中，控制氫氣泄露成為汽輪發電機組安裝工作的一項重點。

發電機漏氫作為氫冷發電機運行中發生頻率較高，且危害性很大的事件，日補氫量超標，嚴重影響著機組的安全運行。以下就某火力發電廠一起水氫氫汽輪發電機漏氫事件，分析探討大型氫冷發電機運行中遇到漏氫故障后的原因分析方法和檢查處理手段。

2"水氫氫冷發電機漏氫原因問題檢查及處理

2.1問題檢查并做初步確認

影響發電機漏氫量的因素很多，涉及到制造、安裝、運行、檢修等各個方面。

a.密封瓦油路堵塞，（如油濾網堵，平衡閥、差壓閥卡澀）等使密封油壓降低。

b.密封瓦與軸之間及密封瓦與瓦座之間的間隙大。

c.各法蘭及發電機本體的各接合面包括大端蓋、人孔門等的密封橡膠或密封墊不良，各螺絲未擰緊

d.引出線套管、檢溫元件、引線端子板等密封不好。

e.氫氣冷卻器密封墊各螺絲未擰緊。及氫氣冷卻器銅管是否破裂。

f.所有要關閉的閥門未關嚴。

g.轉子中心孔導電螺釘處漏氫。

8.發電機本體和各管道的焊縫焊接不好。

h.密封瓦與大端蓋結合面（立面）不嚴密。大端蓋結合面光潔度不夠或螺絲未擰緊。

i.汽勵兩側絕緣引水管及匯水母管焊接質量不好，是否存在內漏現象。

j.發電機定子線棒中空心銅線材質不好（有砂眼或裂隙）和在運行中斷裂

根據漏氫試驗及實際的補氫情況顯示，發電機的漏氫量嚴重超標，組織人員對與發電機氫氣系統有關的動、靜密封點、密封面、閥門、氫氣管路及焊口等進行了檢查，基本排除了上述部位滲漏的可能，即排除了發電機因外漏而引起的發電機氫氣的大量泄漏。

重點放在發電機內漏方面的檢查，利用逐個排除的辦法，最后重點放在了對定冷水系統的檢查，主要從四個方面進行了定量的分析定冷水系統可能存在的滲漏。

最后根據檢查情況，認為定冷水系統機內部分存在滲漏點，致使氫氣滲入定冷水系統的量增多，超過廠家給定的經驗注意值，確定處理此隱患必須在停機情況下進行。

2.2出現滲漏的部位的判定及處理方向

運行期間監視發電機定子線圈溫度差別在合格范圍內，說明滲入定冷水的氫氣還沒有造成在線圈內部空芯導線中氣阻;引線的出水溫度測量沒有突升的現象，小匯流管至汽側回水管的流量計沒有明顯變化，所以漏點不可能發生在引線處;可能定冷水滲漏部位應該在匯水管部位，這樣滲入的氫氣隨定冷水回水管或者虹吸管回到定冷水箱中。

檢查定冷水匯流管最頂部中無大量氣體，雖然氫氣滲入到定冷水中，但目前看還沒有影響到線圈溫度的變化。因機組停備時對發電機進行動態試驗查漏，漏水檢漏儀處沒有出現積水現象，說明汽勵兩側匯水環排污波紋管未發生滲水現象，重要檢查點集中以下三個方面：

第一、氫水壓差的管路、閥門是否存在漏氫;

第二、汽勵端匯水管波紋補償器、絕緣法蘭、密封墊以及汽勵端端部絕緣引水管接頭，管夾是否存在內漏;

第三、發電機出線盒內匯水管波紋補償器、絕緣法蘭、密封墊以及出線盒內手包絕緣處絕緣引水管、管夾是否存在內漏;

另外引水管卡箍松動、匯水管排污管焊口裂紋、匯水管裂紋也要檢查，由于汽勵兩側的水管卡箍均用絕緣材料包扎，無法用肉眼觀察滲漏情況，故該部位在停機時用充入額定壓力氣體進行徹底檢查。

2.3此次隱患處理過程

機組停運后，發電機氫氣置換完成，打開了氫冷器人孔門，保持2h的通風，確定安全措施執行后，進入發電機，拆除內部蓋板，在內冷水壓保持在0.168MPa情況下，檢查了定子汽、勵端匯流管波紋補償器、絕緣法蘭、密封墊以及引水管接頭，絕緣法蘭等均沒有發現漏點，油水檢漏儀也無積水情況。

保持發電機定冷水系統運行6h以上，提高發電機定子內冷水進水壓力至0.5MPa，仔細檢查了汽、側端及出線罩內水路部分，沒有發現漏點;停運發電機定冷水系統，打開發電機勵側匯流管排污門排出殘余定冷水，準備相關氣密試驗的工具和材料，在發電機內冷水進水法蘭處安裝試驗充氣管道，用干燥壓縮空氣吹凈內冷水路中殘余的水分后，斷開發電機出線罩定子水出水法蘭、汽側匯水管進水法蘭，加裝死堵，先充氟里昂到0.15MPa;充壓縮空氣到0.5MPa，對汽、側端及出線罩內水路部分，用鹵素檢漏儀檢漏數次后沒有發現漏點，壓力表顯示壓力沒有變化。

繼續檢查到勵側內冷水路進水管路的波紋補償器與發電機本體連接法蘭的密封墊時，鹵素檢漏儀報警，再檢查其它部位沒有發現漏點，壓力表也有0.0015MPa的壓降，更換了此處密封墊，重新對發電機內定冷水系統充氟打氣壓到0.5MPa，檢查更換密封墊的法蘭處無滲漏后，鎖緊螺栓，仔細檢查汽、側端及出線罩內水路部分，沒有發現新漏點，接下來向發電機內充氟后，繼續充壓縮空氣升壓至0.5MPa，保壓期間對發電機檢漏，至次日凌晨，沒有找到漏點，經用氣體漏量公式折算，漏氣量合格。

3、原因分析

在治理內漏工作中，檢查發現發電機勵側內冷水路進水管路波紋補償器與發電機本體連接法蘭處滲漏，在取下此處法蘭密封墊后，發現此密封墊平面有2/3壓痕，1/3沒有壓痕。原因為設備廠安裝時施工質量差，在安裝內冷水法蘭密封墊時，沒有對角均勻安裝螺栓，且最后螺栓的力矩不均，使密封墊沒有壓平整，導致密封不嚴，定冷水管在運行中受振動影響，使螺栓緊力不斷下降，致使密封效果逐步下降，并導致發電機漏量逐漸增大，溫度驟變時引起此處密封的嚴重惡化，造成此次漏氫量的突然增大故障。

4、發電機氫內漏防范措施

4.1運行期間

1）運行人員應監視發電機線棒溫度，線棒出水溫度，有異常時引起高度重視。發電機運行期間，運行人員定期檢查油水檢漏儀是否有積水現象，定期對氫冷器排空，看是否有氣體排出，并檢查氫冷器出水總管的漏氫檢漏是否有報警信號，并要密切監視發電機的定冷水質，如出現異常，通知相關專業要查明原因并及時消除。

2）運行要嚴格控制發電機各系統運行參數，保證氫壓高于內冷水壓至少0.05MPa，氫壓高于氫冷器冷卻水壓，防止由于發電機內部水系統某部位的損壞，出現向發電機內漏水。

3）發電機運行期間，還要多關注汽側空側回油氫檢漏點是否報警，油壓是否在額定范圍內，油壓的跟蹤情況，排煙風機管路口氫氣的濃度，確認是否大量氫氣漏入油系統中。

4.2檢修期間

1）發電機停機且不需要投入冷卻器時，應將冷卻器內部的水排凈;定子冷卻器不能停運時，水壓要低于氫壓至少0.05MPa，水溫要高于氫溫，防止結露。

2）發電機小修時，氫冷器做氣密封試驗，壓力為0.6MPa，用肥皂水檢查檢查密封件、水室密封面、冷卻管散熱片的是否漏氣，保證發電機不能出現內漏因素。

3）發電機大修時，將冷卻器抽出進行外部檢查和清理，檢查密封件、冷卻管散熱片的狀況，必要時應將冷卻器用蒸氣和熱水清洗散熱片;內冷水路采用氣壓試驗和水壓試驗兩種檢測方法，重點檢查內部各法蘭結合面，發現密封墊有老化跡象，及時更換處理;密封瓦嚴格按照工藝進行，并實際在油循環后進行檢測。

4）機組停檢期間要檢查氫水壓差低的平衡閥，就地的表計，二次門等部件是否存在漏點，防止此方面故障將氫氣漏入定子水路，發生發電氫內漏。

5結束語

當發電機發生漏氫故障后，檢查處理的周期較長，對發電廠的安全穩定運行影響比較大.建議在安裝過程中應加強過程控制、嚴把質量關，確保發電機本體及氫氣系統安裝工藝，保證密封油的清潔度。在運行過程中，當發現氫冷發電機有漏氫事件發生時，應加強設備巡視，縮短檢測周期，當漏氫量明顯增加或遇到檢修機會時應立即安排檢查處理。在處理過程中，一定要嚴格遵守工藝紀律，提高檢修技能，嚴格執行防范措施，這樣才能從根本上解決發電機漏氫量超標的癥結。

參考文獻：

[1]李偉清，汽輪發電機故障檢查分析及預防（第二版）北京中國電力出版社，2010

[2]馬親良，600MW水氫氫冷發電機漏氫原因分析及處理[J].中國化工貿易，2012