發電機漏氫原因分析及治理

賀亮平

發電機漏氫原因分析及治理

賀亮平

（湖南華電長沙發電有限公司 湖南長沙 410203）

湖南華電長沙發電有限公司#1、#2發電機自2007年和2008年分別投運以來，一直存在不同程度的發電機漏氫問題，無法根治，嚴重威脅到機組的安全穩定運行。經過我廠技術人員多年的努力跟蹤分析及探究，終于找到根本原因并徹底解決漏氫隱患，同時對所遇到的各類漏氫情況和處理方法進行了總結，為同類機組解決漏氫提供了借鑒的方案。

發電機；漏氫；內漏；外漏；氫冷器；密封墊

1 概述

湖南華電長沙發電有限公司#1、#2發電機均采用東方電機股份有限公司生產的水-氫-氫汽輪發電機，型號為QFSN-600-2-22C，額定容量為600MW。發電機采用三段式現場組裝，共有四個氫冷器分別立式安裝在發電機頂部，氫冷器冷卻水采用閉式循環水。發電機定子線圈水內冷，定子引線及轉子線圈氫內冷，定子鐵心氫氣表面冷卻，發電機說明書要求漏氫量不大于12m3/d。

2 發電機查漏的部位和方法

根據發電機漏氫方式，可分為內漏和外漏。氫氣直接漏到大氣中稱為外漏，比如通過發電機人孔門、端蓋、氫冷器等部位泄露，外漏點比較直觀易查找和處理；氫氣通過其它介質和空間泄漏掉稱為內漏，比如氫氣通過定子線圈泄露到水內冷系統，通過密封瓦泄露到密封油系統，通過氫冷器泄露到循環水系統，內漏一般不易查找和處理。根據湖南華電長沙發電有限公司#1、#2發電機歷年的漏氫情況進行了總結。

2.1 內漏的查找及處理方法

2011年2月16日，#1發電機運行中漏氫量超標，日補氫量50m3，通過氦普儀多次對#1發電機內冷水系統、#1發電機#3氫冷器進行檢測發現#1發電機內冷水箱頂部漏氫數據為（2.5～6.8）×10-2mbar·L/s，#1發電機#3氫冷器漏氫數據為2.6×10-3mbar·L/s。通過多次數據對比充分肯定#1發電機內冷水系統、#3氫冷器均存在不同程度的漏氫。2011年2月24日，#1發電機漏氫量繼續增大，退出#3氫冷器運行后漏氫量無明顯變化，同時檢測到#1發電機內冷水箱氫氣濃度達到3.2%，我廠相關人員立即與湖南電科院及東方電機廠家技術人員聯系并對此情況進行了分析判斷，初步懷疑定子線棒存在漏點，暫時采取降氫壓、降水壓運行、加強通風等防范措施繼續運行。2011年3月20日，#1發電機日漏氫量達到200m3，#1發電機被迫緊急停運。2011年4月1日，對#1發電機進行解體檢修，發現汽端#22線圈絕緣引水管有漏水現象，這是導致發電機漏氫的主要原因。其他絕緣引水管手包絕緣處均有磨損痕跡，汽端槽口有黑色油泥附著物，汽、勵端支撐環上十字綁、拉繩多處有松動磨損痕跡且留有黃色油泥，同時發現#23線圈鏟掉手包絕緣后發現有漏水現象，如圖1所示。處理措施：更換#22絕緣引水管，因#23線圈由于漏水點在槽口處空心銅管上，必須更換整根線圈方可徹底解決問題，所以只能臨時處理，將漏水點用環氧樹脂膠封堵，并重新進行手包絕緣。在2012年#1機組大修的過程中對#1發電機線圈端部綁扎工藝存在設計缺陷，導致線棒端部振動磨損嚴重的問題進行了根本性的處理，并總共更換26根線棒，其中包括#23線棒，徹底解決了此次漏氫隱患。

圖1 #23線棒漏水處

2.2 外漏的查找及處理方法

2009年10月3日，#1發電機大修過程中對4個氫冷器密封墊均進行了更換，修后氣密性試驗結果合格。10月20日開始，漏氫量突然增大，每天達65m3左右，經檢查發現#2氫冷器底部密封墊處漏氫，初步懷疑為密封墊接口搭接部位受熱后變形導致密封不嚴，我們立即組織組織人員對密封墊處螺母進行緊固。同時聯系湖南電科院技術人員用氦譜儀測試泄露量約為2.7×10-2mbar·L/S，并在附近能明顯聽到漏氣聲，嚴重危及機組安全運行。處理措施：聯系專業帶壓堵氫廠家（山西乾宇防腐堵漏工程有限公司）到現場進行帶壓堵氫。為了減少漏氫量以及堵氫工作的順利進行，根據東方電機廠提供的發電機氫壓負荷曲線圖對#1發電機采用降氫壓運行，技術人員通過對漏氫冷卻器進行外加密封的方式進行堵漏，經過10多天的連續堵漏，#1發電機漏氫量降至每天11m3，基本上解決此次漏氫缺陷。

3 漏氫情況總結和防范措施

從我廠#1、#2發電機的歷次漏氫和治理上發現，導致內漏的原因主要有內冷水系統、密封油系統、氫冷器系統泄漏等。內漏問題很難查找且不易處理，需在機組大、小修期間按照相關標準對易發生泄漏的系統進行相應的耐壓試驗、氣密性試驗等，及時發現并解決問題。

導致外漏的主要原因是氫冷器底部密封設計存在缺陷，其主要密封結構為內側橡皮密封條。經過多年的研究分析發現該密封設計存在以下不足易導致漏氫：①密封條并非一整根，而是需要通過手動加工切成45°坡口并通過密封膠粘接而成，長期運行后，此接口易變形而導致漏氫。②在發電機運行期間，由于運行人員操作不當易導致發電機內進油，該密封條不耐油，長期被油浸泡而導致變形漏氫。③由于氫冷器與冷卻水管是采用鋼管硬質連接，在機組啟停及負荷變化等情況下，冷卻水管振動導致橡膠密封條不斷受擠壓而引起變形。④氫冷器位于發電機端部，由于發電機端部存在漏磁，漏磁產生電磁力亦可導致橡膠密封墊受擠壓。基于以上幾條可能導致密封墊變形的原因，我們主要采取以下措施解決該系列問題：①聯系沈陽橡膠廠制作專用密封墊，該密封墊采用耐油橡膠材料且是一整根，無需二次加工即可安裝，既保證了長期被高溫油浸泡不受損，又避免了因檢修人員工藝參差不齊導致安裝不當。②將每個氫冷器底部法蘭盤與冷卻水管道之間的硬連接方式改為軟質材料（500mm長）水管，緩解了因漏磁產生的電磁力及冷卻水流量變化等因素引起的振動導致密封墊受擠壓。我廠分別在2014年4月和5月對#1、#2發電機氫冷器完成該技改項目后，氫冷器漏氫問題徹底得到改善。

4 結束語

從我廠#1、#2發電機漏氫情況來看，導致漏氫的原因很多，在治理該問題上需舉一反三、對癥下藥，針對不同的漏氫部位需要采取不同的處理方案和防范措施。做好日常定期工作，及時發現和解決問題；同時充分利用好發電機大、小修機會，有效解決實際問題。

TM311

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1004-7344（2016）33-0160-01

2016-10-8

賀亮平（1988-），男，學士，主要從事電氣設備檢修工作。