國產大型汽輪發電機漏氫分析與解決措施

摘要：水氫氫冷卻方式汽輪發電機是工業中常見的一種發電機種類之一，其定子繞組采用水內冷，轉子繞組采用氫內冷，定子鐵芯和其他構件都采用氫冷。這種發電機在運行過程中會產生一定的漏氫量，如果量值超過一定的范圍，那么會對發電機的安全運行造成一定的損害，導致嚴重的經濟損失。漏氫量是衡量發電機組安全運行狀態的重要技術指標之一，必須要對其引起足夠的重視?；诖?，本文將對大型汽輪發電機漏氫超標的現象進行分析，然后提出相應的解決措施。

關鍵詞：漏氫；發電機；解決措施

一、端蓋密封不嚴及其解決方法

端蓋是發電機密封結構的重要組成部分，一般端蓋都是由上下兩個水平分開的結構組成，中間有端蓋式軸承，端蓋與機座的合縫面設有密封溝，并且在其中填充密封膠或橡膠條。這種設計結構在安裝、檢修和拆裝的時候更加方便。

在端蓋的結構中各個結合面處容易產生漏氫現象，主要有端蓋與機座的結合面、上下半端蓋的結合面等等，這些結合面容易出現漏氫現象的原因如下：1.鑄鋼件本身材質有缺陷，比如表面有砂眼存在[1]。2.在對這些結合面進行加工的時候沒有采取合適的方法，導致其加工精度較低。3.結合面上的密封膠或橡膠條出現老化現象導致漏氫。

要避免這些漏氫問題，除了發電機生產廠家嚴把設備制造質量關外，在電廠現場安裝時也一定要嚴格按照相關規范進行施工，必須要保證端蓋的制造和裝配質量達到標準要求、現場安裝精準到位。如出現漏氫超標現象要根據檢修文件中的規定對其進行逐一檢查和修復，尤其是要注意密封膠灌注充滿密封溝，或橡膠條有合理的壓縮量，螺栓按安裝說明書要求的順序，利用力矩扳手把合，使端蓋各處保持受力均勻。隨后要對其進行氣密性試驗，檢查發電機內部受氫氣壓力后各密封面、閥門、法蘭等密封狀況，對不符合要求的地方進行處理。

二、氫冷器泄漏及其解決措施

該廠5號和6號機組的型號是QFSN-660-2，其氫冷器位于機座頂部。在汽端和勵端的冷卻器外罩中分別有兩組氫冷器，各自形成兩個獨立運行的水支路。在四個水支路的運行過程中我們發現冷卻器的回水窗內出現大量氣泡，經檢驗為氫氣，使發電機內部氫壓的下降速度提高了1KPa/min。在對其進行詳細的檢修之后發現，氫冷器隔板處的管道有斷裂現象，經判斷是因為長期摩擦導致的管道磨損[2]。氫冷器位置較高，水管較長，發電機軸端振動幅度也較大，使得氫冷器內部出現共振現象，經過長期振動摩擦使管道出現磨損至破裂，導致氫氣泄漏。

在氫冷器出現泄漏后，氫氣壓力一般高于氫冷器水壓，會不斷聚集，并被水帶走，內部氫氣壓力下降，氫氣控制系統自動補氫，使發電機補氫量增大。因此在日常的工作中要對氫氣控制系統補氫量進行監測，一旦出現波動較大現象，密切注意檢漏計報警信號，及時降負荷和切除漏水氫冷器。控制兩端冷氫的溫度差盡量小，防止溫差導致兩端軸承標高不同和熱負荷不平衡，使發電機轉軸，軸承振動變大。發電機應盡快停機，將氫冷器磨破的水管堵塞或更換新氫冷器，可以把氫冷器進水管的管道從硬管換為軟管，降低管道振動的幅度，或者利用加裝平衡塊的方式解決這個問題。

三、氫系統管閥泄漏及其解決措施

（一）儀表泄露

發電機氫系統中常見的儀表儀器有：就地壓力表、壓力變送器和純度儀，絕緣過熱檢測儀，檢漏計，氫干燥裝置等。其中壓力表和變送器是利用螺栓與傳壓管道直接相連，在實際檢修工作中發現，很多次漏氫現象都是因為螺栓松動造成的[3]。純度儀，絕緣過熱檢測儀，檢漏計，氫干燥裝置等的結構比較復雜，組成部分也很多，有校準閥、排污閥和氫氣進口閥等等，如果排污閥和進口閥處的螺栓運行松動，也可能導致氫氣出現泄漏現象。這些問題是在檢修過程中出現頻率最高的問題，因此要求檢修人員必須嚴格遵照相關規范要求進行作業。

（二）發電機檢漏計泄漏

檢漏計的主要作用就是檢測進入發電機的液體是否正常，避免水和油進入到內部，導致發電機出現故障。一般大型發電機會配備有3-4只檢漏計，位于發電機底部，如果有異常液體流入發電機時，首先會進入檢漏計，這時檢漏計會直接觸發報警裝置。檢漏計在長期工作中會有油水混合物的聚集，因此必須定期對其進行開蓋排污檢查，否則排污閥會出現內漏的現象，繼而導致氫氣泄漏。

（三）氫干燥裝置泄漏

廠家一般對氫氣露點的要求比較嚴格，要求控制露點-5℃—-25℃范圍，如果露點太高的話就會使發電機絕緣受潮，太低的話也會使機器內部的絕緣材料出現老化的現象。所以必須要對此配置相應的干燥裝置，有效控制氫氣中的水分，繼而達到控制露點的目的[4]。目前氫干燥裝置主要有兩種類型，一是吸附式，二是冷凍式，將氫氣中的水分利用疏水器排出，如果疏水器出現故障的話，很容易出現內漏的現象，繼而導致氫氣泄漏。根據實際的運行經驗，我們可以得出疏水器出現故障的主要原因：1.選用了錯誤的疏水器。2.裝置內有雜質，導致疏水器出現堵塞。3.連接處的螺栓出現松動，導致漏氫。

（四）排空閥泄漏

國產大型發電機內部都有排空管閥相連，如果有異常漏氫的該管道會即刻將氫氣排放到機房外部，防止事故的范圍繼續擴大。排空管道上有大大小小8路氣源和閥門，各自的功能也不盡相同，有的是用來排污的，有的是用來置換氣體的，只要其中有一路發生泄漏那么漏氫量就會隨之出現劇增。針對這種密閉性閥門，可以采取增加二次閥的方式提高系統隔離的可靠性。

四、結束語

綜上所述，影響漏氫的因素有很多，我們在檢修工作中必須要對各個環節都做到嚴格把關，尤其是要注意油、氫氣、水等物質的參數，對每天的補氫量進行定時統計。在出現異?，F象后，及時對出現漏氫現象進行處理，防止事故進一步擴大，確保發電機安全可靠穩定運行。

參考文獻：

[1]陳躍明.國產大型發電機組漏氫分析與解決措施[C]//全國火電600mw級機組能效水平對標及競賽年會.2017.

[2]王春艷，李軍，鄒學明.國產600MW發電機漏氫原因分析及處理[J].陜西電力，2006，34（2）：51-53.

[3]王春艷，李軍，鄒學明.某國產600MW機組#2發電機漏氫原因分析及處理[C]//節能、環保、可持續發展”研討會.2006.

[4]趙勇.國產大型汽輪發電機漏氫及其預防措施[J].熱力發電， 2008，37（2）：64-65.

作者簡介：姓名：白英民（1981年7月24日）；性別：男；籍貫：遼寧；學歷：大學本科；工作單位：東方電氣股份有限公司、職稱：中級.