600MW 發(fā)電機漏氫的原因和解決方案

薛躍幫

（中核核電運行管理有限公司運行三處，浙江 海鹽 314300）

1 發(fā)電機漏氫的主要途徑

發(fā)電機漏氫的途徑有很多，歸納起來是兩種：一是漏到大氣中，二是漏到發(fā)電機油水系統(tǒng)中和封母外殼內(nèi)。前者可以通過各種檢漏方法找到漏點加以消除，如發(fā)電機端蓋、出線罩、發(fā)電機機座、氫氣管路系統(tǒng)、測溫元件接線柱板等處的漏氫；后者基本屬于“暗漏”，漏點具體位置不明，檢查處理較為復雜，且處理時間要長，比如氫氣通過密封瓦漏入密封油系統(tǒng)、通過定子線圈漏入定子水系統(tǒng)中等。我廠的漏氫現(xiàn)象有：

1）發(fā)電機的機殼、端蓋及機座的結(jié)合面漏氫；

2）發(fā)電機定子引出線套管漏氫；

3）氫氣冷卻器上下法蘭與機殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕、老化引起漏氫；

4）通過發(fā)電機兩端的氫氣密封瓦漏氫；

5）連接的閥件漏氫；

6）定子繞組有局部損壞或缺陷引起氫氣泄漏到定子冷卻水中；

7）氫氣測量管線漏氫等等。

2 發(fā)電機漏氫的原因分析及解決方案

2.1 發(fā)電機密封瓦可能漏氫

2.1.1 發(fā)電機密封瓦可能漏氫的原因

空、氫兩側(cè)密封油之間的平衡閥調(diào)節(jié)性能不好，使氫氣側(cè)密封油大量串入到空氣側(cè)。因為氫側(cè)油中溶有飽和氫，從而破壞了氫側(cè)油的溶解平衡過程，所以又會有大量氫氣溶解到密封油中，循環(huán)過程如下：

空側(cè)主氫油壓差調(diào)節(jié)閥在氫壓降低到一定值時，可有會進入到一個調(diào)節(jié)發(fā)散區(qū)，而使其調(diào)節(jié)性能惡化，而引發(fā)空側(cè)油壓大幅波動，進而引起氫側(cè)油壓波動，使整個系統(tǒng)振蕩，最終影響到油系統(tǒng)的密封性。

發(fā)電機密封瓦在約3000rpm 高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)過程中，由于不可避免的設(shè)計尺寸計算、材料加工制造精度、設(shè)備整體裝配過程中存在的偏差，很可能會偏向在空、氫兩側(cè)中任何一側(cè)的座壁上，妨礙瓦的浮動和自行調(diào)位，從而使轉(zhuǎn)子與密封瓦之間產(chǎn)生較大的摩擦力。這種磨擦的結(jié)果使密封瓦局部受熱變形，垂直方向間隙增大，而水平方向間隙減小，甚至零間隙；致使密封瓦不能形成連續(xù)的密封油膜，造成密封瓦漏氫。在發(fā)電機歷次解體檢修過程中，有多次發(fā)現(xiàn)密封瓦變形，變形主要體現(xiàn)在垂直方向烏金非正常磨損而造成的橢圓度增大及密封瓦平行度超標，尤其是空側(cè)密封瓦比較薄，平行度超標更為嚴重。

2.1.2 密封瓦漏氫的解決方案

運行人員在巡檢過程中加強對空、氫側(cè)平衡油壓差表的關(guān)注，當發(fā)現(xiàn)壓差值超過100mmH2O 時，及時查找原因并盡快調(diào)節(jié)平衡壓差；

在機組運行過程中，如果發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥發(fā)散，可以試通過開大旁路閥或關(guān)小引壓管線上調(diào)節(jié)閥兩種方法來改變其調(diào)節(jié)區(qū)域，來改變該閥的調(diào)節(jié)性能。

在密封油系統(tǒng)的投運時，一定要確保給空側(cè)密封瓦提供浮力油。

在密封瓦設(shè)計上采用新“形”、能夠盡可能減小磨擦的、更為合適的密封瓦。

2.2 氫冷卻器端蓋漏氫

2.2.1 氫冷卻器端蓋漏氫原因分析

氫氣冷卻器端蓋漏氫主要是由于冷卻器后端的后水室不銹鋼片質(zhì)量不高，在冷卻器受熱膨脹后，帶動不銹鋼薄片向外側(cè)跟隨移動，在移動中造成密封面發(fā)生錯位或密封膠裂紋，發(fā)生冷卻器密封面泄漏。

2.2.2 氫氣冷卻器漏氫解決方案

我廠在大修中更換了新型號但外形尺寸相同的氫氣冷卻器（原冷卻器存在振動磨損的故障），同時針對氫氣冷卻器后水室端部法蘭面，也進行了相應的改進，恢復了薄形鋼板墊片，在墊片及密封膠的使用上進行了優(yōu)化。經(jīng)過以上措施執(zhí)行后，發(fā)電機氫氣冷卻器的后水室端部法蘭面再沒有發(fā)生漏氫。

2.3 發(fā)電機出線盒法蘭密封面漏氫

2.3.1 發(fā)電機出線盒法蘭密封面漏氫原因分析

發(fā)電機出線盒法蘭密封膠具有一定的粘性，對結(jié)合面有一定的粘附力，能與間隙形成相同的薄膜。當間隙小時（0.1mm 以下），由于密封膠的粘度較大，這時只發(fā)生彈性變形，而不流動，此時能保持好的密封性；當間隙較大時（0.2mm 以上），密封膠可能因為流動而造成泄漏。我廠發(fā)電機出線盒法蘭漏氫很可能是因為：

1）密封膠常期在較高溫度下運行，部分固化，彈性減弱；

2）密封膠在發(fā)電機組常期、連續(xù)振動作用下，部分松動或脫落而形成許多纖細的裂紋；

3）發(fā)電機出線法蘭密封面的環(huán)境超出密封膠最佳工作區(qū)域，而使其密封性能減弱；

4）發(fā)電機出線CT 重量偏大。

2.3.2 發(fā)電機出線盒法蘭密封面漏氫解決方案

1）盡可能降低出線盒處的環(huán)境溫度，技改安裝正式冷卻風機；2）定期監(jiān)視密封膠工作狀態(tài)，及時補膠。

2.4 發(fā)電機定子線棒漏氫

2.4.1 發(fā)電機定子線棒漏氫原因分析

1）運行過程中氫水壓差過高,氫氣通過各種密封面的間隙滲透到定子水中；

2）定子線棒在制造、運輸、安裝過程中存在缺陷；

3）定子水中雜質(zhì)在定子線棒中長期在線棒彎角處磨蝕和沖蝕，而造成局部細小的貫穿性缺陷；

4）定子線棒在運行中與其支承定位、固定綁扎材料的振動磨擦而形成的缺陷。

2.4.2 發(fā)電機定子線棒漏氫解決方案

加強監(jiān)視定子水箱中氫濃度以及發(fā)電機定子線棒進出口溫差，發(fā)現(xiàn)異常及時采取各種措施；

1）運行過程中氫-水壓差控制在合適值范圍內(nèi)；

2）在發(fā)電機解體大修后的拆除及其安裝過程中，注意對定子線棒的保護；

3）在發(fā)電機調(diào)試、安裝后、投運前盡可能的采用多種手段及時發(fā)現(xiàn)定子線棒中的缺陷。

3 結(jié)束語

我們要在運行過程中嚴密密封油油溫，空、氫側(cè)密封油壓差，保證密封油的清潔度，以減少端面磨損，同時加強氫氣檢漏儀的巡檢，以便發(fā)現(xiàn)漏氫及時處理。

［1］QFSN-650-2 型發(fā)電機產(chǎn)品使用說明書[Z].哈爾濱電機廠OEA140.826.

［2］崔揚杰.發(fā)電機組的運行[Z].2007,6.