200MW汽輪發電機漏氫部位分析及處理方法

王俊君

摘 要：汽輪發電機漏氫量的大小作為汽輪發電機組運行的主要技術指標之一，直接影響到機組的安全可靠運行。發電機的漏氫量控制涉到制造、安裝、調試、運行等各個方面，因此要結合實際，制定相應處理措施。我廠發電機漏氫隱患點多，發電機的漏氫量控制是一大難題。本文著重介紹了機組漏氫量超標的原因分析以及在檢修中根據分析方案查找和治理的成功方法，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞：氫冷發電機；漏氫量；處理方法

中圖分類號：TM311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0131-02

1 概述

富拉爾基二電廠現有6臺200MW水氫氫冷機組，即定子繞組水內冷、轉子繞組氫內冷、鐵芯及其它構件氫冷。采用密閉循環通風冷卻，機座內部的氫氣由裝于轉子兩端的軸流式風扇驅動，氫氣系統由發電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、密封油系統以及氫氣管路構成全封閉氣密結構，4個氫氣冷卻器豎直安裝在發電機的汽輪機側和勵磁機側。

2 氫冷發電機漏氫的部位及危害

發電機漏氫在運行中時有發生，氫氣泄漏的危害共分兩種：（1）發電機因內部漏氫，導致內部爆炸；（2）發電機漏氫在發電機外部，導致發電機外爆。對發電機漏氫進行詳細分析，發現一下規律。

2.1 氫冷發電機本體結構漏氫

氫氣泄漏至發電機內冷水系統，通過內冷水進入內冷水運行的各個環節；因氫油差壓變化，雙環密封油系統泄漏、油壓異常等原因導致氫氣泄漏進入密封油系統或潤滑油系統中；因氫氣冷卻器泄漏，導致氫氣泄漏至冷卻水系統等；在氫氣密封系統的中其他部分輔助部件，漏氫的現象也時有發生。

2.2 發電機漏氫的危害

（1）發電機轉子繞組、定子鐵芯等溫度升高，發電機迫于氫爆降出力或緊急停機；（2）氫氣進油或發電機內部進油，導致發電機絕緣損壞；（3）造成氫氣浪費，損壞資源；（4）發變組系統可能發生氫爆，產生爆炸。

3 發電機漏氫的典型事例及處理

氫冷發電機漏氫部位的查找是很繁瑣的工作，需要工作人員作反復細致查找和長期跟蹤記錄分析，確定漏氫的根源和途徑，根據漏氫的根源和途徑的不同，外漏點比較直觀易查找和處理；內漏一般不易查找和處理，以下就我們富拉爾基二電廠出現過的漏氫事例的查找處理作一介紹，以供參考。

3.1 發電機密封瓦回油管含氫的處理

2006年9月25日#5發電機大修后并網發電。2006年9月30日下午，#5發電機組出現嚴重漏氫事故，發電機的氫壓急劇下降，經檢查發現發電機6瓦回油管內含有大量氫氣，由于氫壓下降太快，發電機被迫打閘停機對6瓦進行檢查，解體發現密封瓦軸頸處有金屬物脫落，造成氫氣大量漏出。

原因分析：由于大修前發現6瓦軸頸處磨損較大，在大修中對發電機轉子軸頸進行了補焊，采用的是電火花沉積的方法，由于焊接質量和工藝存在一些問題，在發電機并網運行中，補焊處金屬物受離心力和熱膨脹的作用在運行中脫落造成氫氣大量漏出。

處理方法：由于發電機轉子磨損較重不適和補焊，為了縮短搶修工期我們采用了對轉子軸頸進行車削，然后根據尺寸重新加工配套密封瓦，經過6天的艱苦奮戰，終于將漏氫故障處理好，發電機順利并網發電。造成發電機密封瓦回油管含氫的原因還有密封瓦間隙大，發電機端蓋接合面處不嚴密，這兩種情況可以通過調整密封瓦間隙和端蓋擠膠進行處理。

3.2 發電機內冷水箱含氫量超標的處理

#1發電機在2003年8月15日出現漏氫量增大，經查找后發現定子內冷水箱含氫量較大，用濃度分析儀檢測達到2.1%，為了確定內冷水系統出現漏泄，我們進行跟蹤測量，隨著時間的推移內冷水箱含氫量逐漸增大，在對內冷水箱含氫量觀測期間，我們電機專業人員認真分析內冷水箱含氫量大的原因，總結出如下幾種情況可能造成內冷水箱含氫量大：

（1）定子線棒的接頭封焊處漏水，其原因是焊接工藝不良，有虛焊，砂眼。（2）空心導線斷裂漏水，斷裂部位有的在繞組的端部，有的在槽內直線換位處。其原因主要是空心銅線材質差：繞組端部處固定不牢，產生100HZ的高頻振動，使導線換位加工時產生的裂紋進一步擴大和發展，還有一種情況是內冷水長期對空心導線的分解和腐蝕作用。（3）聚四氟乙烯引水管漏水。絕緣引水管本身磨破漏水的一個原因是引水管材質不良，有沙眼（從外表看無異常，且水壓試驗合格，管內壁有沙眼）。另一個原因是絕緣引水管過長，運行中引水管與發電機內端蓋等金屬部分摩擦而導致水管磨破漏水。（4）聚四氟乙烯引水管連接管螺母有松動導致水管漏水。（5）聚四氟乙烯引水管和金屬壓接頭處存在制造缺陷，壓接部分漏氫。

利用停機機會對發電機定子水路進行了水壓試驗，發現勵側連箱內空心導線焊接處有沙眼，將空心導線重新焊接后水壓試驗合格，發電機內冷水漏氫問題解決。

3.3 發電機端蓋漏氫

發電機端蓋漏氫較為常見，用測氫儀檢測到漏氫部位后，通常采用往注膠孔注發電機專用密封膠，直到漏氫部位不在漏氫。我廠#1發電機在2007年大修后，勵側8點多的位置經常出現漏氫，擠膠處理后好幾天，隔一段時間又出現漏氫。利用小修停機我們進行了仔細的檢查，發現漏點處的端蓋有凸起，經過對凸起部位進行打磨處理，安裝后未出現漏氫現象。所以在發電機檢修完回裝端蓋時檢修人員要將端蓋密封面和發電機端部密封面清理干凈，特別注意密封槽的清理，并檢查結合面有無磕碰產生的凸起和毛刺，如有應打磨平后，在密封面薄薄地均勻涂上一層密封膠，在安裝端蓋再用注膠槍從端蓋下部注膠口注入密封膠于密封槽內，直至上部注膠口有大量的膠流出注滿為止。

3.4 發電機轉子漏氫

轉子漏泄的主要部位：①轉子導電螺釘密封絕緣層出現損壞，造成密封層“竄氣”；②轉子導電螺釘的密封圈損壞，起不到密封作用。出現第一種情況的處理方法是更換備用導電螺釘，如沒有備用導電螺釘，就要將舊導電螺釘返廠進行處理。出現第二種情況的處理方法是更換新絕緣墊圈，擰緊后進行氣密試驗。轉子氣密試驗是用來檢驗發電機轉子導電螺釘的嚴密性，抽出轉子后在轉子勵端軸頭處安裝專用打壓工具并接0.25級精密壓力表，充0.4MPa的壓縮空氣，按廠家規定6小時壓力降小于0.04MPa為合格。

3.5 隱蔽的密封點漏氫

如熱工引出線接頭、發電機引出線套管法蘭以及氫管路的焊口，由于這些密封點比較隱蔽，處理漏氫時千萬別忽略這些點的檢查。

4 防止發電機漏氫的措施

（1）機組運行中，維持發電機氫氣壓力在正常值，發現補氫頻繁或氫壓下降過快時，及時匯報、聯系處理；（2）保證發電機氫氣濕度、純度等參數符合規程要求，發現變化幅度較大時，及時檢查處理；（3）按時檢查發電機回油母管、氫冷器回水母管、定冷水箱內、封閉母線外套內的氫氣含量，發現異常變大時，及時匯報、聯系處理；（4）維持定冷水箱液位在正常值，發現補水頻繁，水位下降過快時，及時檢查處理；（5）按時檢查發電機油水檢測裝置液位，發現進水時，及時匯報、聯系處理；（6）加強對發電機定子線棒及定子線棒出水溫度的監視，發現溫差過大或溫度異常升高時，及時匯報、聯系處理；（7）保證發電機氫氣干燥器的正常運行，發現運行不正常時，及時聯系處理；（8）保證發電機內氫壓略高于定冷水壓，防止發電機進水。

5 結語

發電機氫系統涉及的范圍比較廣，漏氫原因較復雜，本文主要對漏氫部位的檢查分析和相應的處理方法進行了淺析。另外發電機“漏氫”治理重在預防：通過對氫氣的檢測及分析，加強對發電機各部件的運行監視，成功地發現并解決了機組異常漏氫的故障，減少了化學制氫量，保證了機組運行安全。

參考文獻

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[2]孔德豐.發電機運行氫氣泄漏量控制[J].城市建設理論研究，2012，（25）.endprint