發(fā)電機(jī)漏氫查找分析與處理

劉輝

摘要：#1發(fā)電機(jī)漏氫量偏大，主要漏點(diǎn)是發(fā)電機(jī)勵(lì)端端蓋密封膠條老化導(dǎo)致密封不嚴(yán)漏氫，經(jīng)停機(jī)置換氫氣并更換膠條后，漏氫量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)，成功消除發(fā)電機(jī)漏氫重大安全隱患。

關(guān)鍵詞：氫冷發(fā)電機(jī)；漏氫；原因分析；處理

發(fā)電機(jī)投運(yùn)后漏氫量一直偏大，存在重大安全隱患，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，而氫冷發(fā)電機(jī)組漏氫部位的查找是很繁瑣的工作，經(jīng)過反復(fù)細(xì)致查找和長期跟蹤記錄分析，最終找出漏氫的根源和途徑并成功處理消除了重大漏點(diǎn)，以下是對(duì)我廠#1發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)漏氫的查找、分析與處理。

1 #1發(fā)電機(jī)概述

發(fā)電機(jī)由東方電機(jī)集團(tuán)東方電機(jī)有限公司制造，發(fā)電機(jī)為兩極、三相同步交流發(fā)電機(jī)，采用水、氫、氫冷卻方式，定子繞組為直接水內(nèi)冷，定、轉(zhuǎn)子鐵芯及轉(zhuǎn)子繞組為氫氣冷卻。密封油系統(tǒng)采用雙流環(huán)式密封瓦。發(fā)電機(jī)型號(hào)：QFSN2002，額定有功功率：200MW，定子電流：8625A，功率因數(shù)：0.85（滯后），額定轉(zhuǎn)速3000r/min，額定氫壓：0.3MPa，定子冷卻水壓力：010.2MPa。

2 #1發(fā)電機(jī)漏氫情況

#1機(jī)組自2011年10月投運(yùn)以來，#1發(fā)電機(jī)漏氫量一直偏大，漏氫量一直維持在10m3/d左右（最初原因?yàn)槊芊庥拖浠貧涔艿阑貧洳粫常芊庥拖鋬?nèi)積聚的氫氣外排，且投運(yùn)前期#1發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力維持在0.3MPa，之后發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓維持在0200.25MPa）。2014年08月#1發(fā)電機(jī)漏氫量為8m3/d，2015年6月#1發(fā)電機(jī)漏氫量為78m3/d，2015年78月#1機(jī)組進(jìn)行大修，解決了密封油箱回氫管道回氫不暢問題，但正常運(yùn)行后#1發(fā)電機(jī)漏氫量增大為12.45m3/d（#2發(fā)電機(jī)漏氫量約1.8m3/d）。發(fā)電機(jī)制造廠家合格標(biāo)準(zhǔn)要求：每天漏氫量≤10m3/d。

3 #1發(fā)電機(jī)漏氫查找方法及過程

2016年24月，公司三次組織人員用便攜式漏氫檢測儀（上海兆度電子有限公司SAF600）和肥皂水對(duì)#1發(fā)電機(jī)漏氫點(diǎn)進(jìn)行查找[1]。

（1）外部漏點(diǎn)查找：包括發(fā)電機(jī)外部端蓋、發(fā)電機(jī)人孔、二次測量引出線端口、外部附屬系統(tǒng)的氫管路閥門及表計(jì)、氫油差壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氫油分離器、氫器干燥裝置、氫濕度監(jiān)測裝置、絕緣過熱檢測裝置、氫氣匯流排、氫氣就地純度儀等。

①氫氣干燥器A、B塔再生裝置頂部接線盒漏氫，隔離系統(tǒng)，置換氫氣后處理；

②氫氣干燥器底部自動(dòng)疏水器漏氫，隔離系統(tǒng)，更換后漏點(diǎn)消除；

③零米氫氣匯流排上配氣管底部取樣門內(nèi)漏，置換氫氣后更換取樣門，并加裝可拆卸接頭的二次針型閥；

④就地氫氣純度儀入口樣氣兩個(gè)排污門內(nèi)漏，置換氫氣后加裝二次門；

⑤合理調(diào)整就地在線氫氣純度儀流量，使其既能真實(shí)反映氫氣純度，又要盡可能減少氫氣的外排量；

經(jīng)過將以上發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)進(jìn)行處理和隔離系統(tǒng)，并將就地氫氣純度儀隔離退出運(yùn)行后，觀察發(fā)現(xiàn)#1發(fā)電機(jī)漏氫量為9m3/d。

（2）內(nèi)部漏點(diǎn)查找：包括發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)密封瓦及氫側(cè)回油管接頭的密封油系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器的循環(huán)水系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)出線套管法蘭及瓷套管內(nèi)部密封、出線罩、氫冷器法蘭等的氫密封系統(tǒng)。

①2016年03月30日16：35用便攜式漏氫檢測儀發(fā)現(xiàn)#1定子冷卻水箱頂部排空門漏氫報(bào)警，漏氫儀檢測顯示0120%LEL之間來回波動(dòng)（LEL是指H2在空氣中的爆炸下限，即H2在空氣中的體積比為4%），周期約為58分鐘。2016年04月15日東方發(fā)電機(jī)廠家來人協(xié)助分析判斷：#1發(fā)電機(jī)定子冷卻水箱頂部排空門間歇性測量出漏氫報(bào)警，漏氫儀檢測顯示0120%LEL之間來回波動(dòng)現(xiàn)象屬于正常漏氫范圍。

②2016年04月14日17：25用便攜式漏氫檢測儀和肥皂水檢查#1發(fā)電機(jī)定子基座頂部四個(gè)氫冷器法蘭、及排空管道無漏氫現(xiàn)象；

③2016年04月14日18：15用便攜式漏氫檢測儀檢查#1發(fā)電機(jī)底部出線套管法蘭及瓷套管內(nèi)部密封無漏氫現(xiàn)象；

④2016年04月14日13：18用便攜式漏氫檢測儀檢查#1機(jī)主油箱排煙風(fēng)機(jī)出口管道煙氣氫氣含量0；檢查#1機(jī)防爆風(fēng)機(jī)（發(fā)電機(jī)兩端軸瓦回油排氫風(fēng)機(jī)）出口煙道排煙氫氣含量為5%LEL（對(duì)比測量運(yùn)行中#2機(jī)組防爆風(fēng)機(jī)出口煙道排煙氫氣含量為1%LEL），04月15日13：25再次檢測時(shí)氫氣含量為6%LEL。2016年4月15日16：57 #1機(jī)組在停運(yùn)狀態(tài)，因考慮發(fā)電機(jī)兩端軸承內(nèi)均為負(fù)壓，故停運(yùn)#1機(jī)組防爆風(fēng)機(jī)、主油箱排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電機(jī)兩端軸瓦漏氫檢測試驗(yàn)。10分鐘、15分鐘、20分鐘分別測#1發(fā)電機(jī)#6軸瓦間隙處氫氣含量為5%LEL、24%LEL、120%LEL，#1發(fā)電機(jī)#5軸瓦間隙處氫氣含量始終為0。

4 發(fā)現(xiàn)問題匯總及處理

①氫氣匯流排上配氣管取樣門內(nèi)漏，更換且增設(shè)二次針型閥；

②就地氫氣純度儀兩個(gè)取樣門內(nèi)漏，增設(shè)二次針型閥門；

③氫氣干燥器A、B塔頂部接線柱漏氫，重新調(diào)整或更換墊片、O型圈；

④氫氣干燥器自動(dòng)疏水閥漏氫，已更換新疏水閥；

⑤#1發(fā)電機(jī)勵(lì)端軸承室內(nèi)有漏氫可能（主要漏點(diǎn)），擇機(jī)揭#6瓦軸承上端蓋檢查漏氫位置。

2016年04月30日18：00 #1機(jī)組并網(wǎng)后，經(jīng)觀察#1發(fā)電機(jī)漏氫量減小為8.47m3/d（處理前為12.45m3/d）。

經(jīng)過分析會(huì)討論，懷疑#1發(fā)電機(jī)勵(lì)端密封瓦間隙或發(fā)電機(jī)勵(lì)端端蓋密封膠條可能存在問題，建議如下：a.調(diào)整#6瓦空、氫側(cè)密封油壓，使勵(lì)端空側(cè)密封油壓力高于氫側(cè)密封油壓力10KPa；b.如果調(diào)整密封油壓后#6瓦漏氫情況無明顯變化，則擇機(jī)揭開#6瓦上部端蓋進(jìn)行漏氫檢查。

2017年05月20日28日#1機(jī)組停運(yùn)置換氫氣，更換發(fā)電機(jī)兩端端蓋密封膠條、調(diào)整密封瓦間隙。正常運(yùn)行后，經(jīng)觀察#1發(fā)電機(jī)漏氫量減小為0.85m3/d（合格為10m3/d），達(dá)到優(yōu)良等級(jí)。

5 結(jié)果

經(jīng)過此次對(duì)#1發(fā)電機(jī)漏氫量偏大問題的分析查找及處理，最終成功消除嚴(yán)重影響機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重大隱患，為運(yùn)行及檢修人員解決此類問題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沙德生，陳江.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)與管理[M].北京：中國電力出版社，2016.