200MW發電機漏氫問題的分析及處理

王宏軍　白旭

【摘 要】發電機整體的嚴密性，將直接影響機組的安全穩定運行。根據多年檢修所積累的實踐經驗，針對200MW發電機長期存在的漏氫問題，進行研究分析，并提出處理辦法。

【關鍵詞】發電機;漏氫;密封;分析;處理

1 發電機漏氫問題分析及處理

1.1 機殼各結合面漏氫

1.1.1機座與兩側端罩之間的結合面面積大，密封難度大，是發電機漏氫的薄弱環節。受機組振動和溫度變化因素的影響，剛體結構發生變化，造成結合面受力開裂漏氫，采用橡膠條或塑料密封膠都不是封堵漏氫的長久之計，徹底解決的辦法，是沿整圈結合面用5-6mm厚的鋼板加焊U形密封罩。新投產機組，利用大修對U形密封罩做單獨氣密試驗6kg/cm2表壓，持續時間為5小時，以每小時漏氣量不超過0.002Mpa為合格。

1.1.2端蓋與端罩的結合面及上下端蓋的結合面也是重要的密封面。目前，較為理想辦法采用橡膠條密封，先把端蓋上注膠槽的槽棱倒角，注入密封膠后再放入直徑等于槽寬的橡膠圓條，膠條突出槽外部分需加切削，使膠條截面積在不受力的情況下，略大于槽本身截面積。端蓋均勻緊固后，用5絲塞尺塞不進為好，膠條接頭用平頭對接，靠擠壓封死。

1.1.3出線罩與端罩之間的結合面，不論是涂抹密封膠或嵌裝橡膠板、橡膠條，都不能真正起到密封效果。因該處溫度較高，密封件極易老化而失效。解決的辦法是擰緊結合面固定螺栓，選用10×25mm的Q235A鋼板，在結合面搭接45角直接焊死，并保證焊接質量，可徹底消除漏氫通道。

1.1.4出線罩臺板與出線套管法蘭的結合面，也是最易漏氫的部位之一，出線罩原為導磁材質所造，運行中由于渦流影響，出線罩筋板和套管閥蘭處溫度很高，夏季最高能達到120℃，密封件受熱老化易造成漏氫。對此，更換出線罩，將原材料改為不銹鋼板，減小渦流發熱，提高密封效果。

1.1.5測溫接線板與機座法蘭的結合面，由于受發電機內部積油的影響，使結合面的密封和接線柱的密封受油浸泡而遭到破壞。測溫接線板漏氫解決的辦法，將接線柱的錐面密封結構改為平面密封，在內部接線柱涂上硅橡膠。同時，結合面選用優質耐油橡膠板密封。

1.2密封瓦及密封油系統漏氫

1.2.1密封瓦座與端蓋的垂直結合面也是易漏氫的部位。該結合面的密封，最先采用的方法是兩層橡膠板，中間加一層環氧玻璃布板密封，因層數過多，且橡膠板太薄，封氫效果不好，曾出現過多次漏氫現象。解決的辦法，是自制一張整圈耐油橡膠墊，厚度8mm均勻一致，并將緊固螺釘改用合金鋼材質，并增加結合面螺釘的數量，使結合面緊固性增強而又不致使密封墊局部鼓起而漏氫。

1.2.2組裝上、下端蓋要保證水平法蘭接縫對齊，防止錯口不平使密封墊受力不均。上、下端蓋結合面采用橡膠條密封時，把兩半蓋結合后受擠壓突出的橡膠條順端蓋垂直面留出約1—2mm長度后割齊，保證密封瓦裝配后結合的嚴密性。

1.2.3壓差閥、平衡閥的靈敏度差，也是造成發電機漏氫的主要原因。壓差閥的作用是使空側油壓高于機內氫壓約0.05Mpa，起到密封氫氣的作用，防止氫氣外漏。平衡閥的作用是使氫側油壓跟蹤空側油壓，保證二者盡量相等，最大相差不超過150mmH2O。原先選用的壓差閥、平衡閥性能質量不滿足要求，有的機組不能投入使用，有的機組雖投入使用，但靈敏度差，調節失靈，氫側油流竄入空側，帶走大量氫氣。經過對兩閥的多次改進換型，密封效果明顯改善。

1.3出線套管漏氫

1.3.1出線套管瓷件的上下端與導電桿之間密封面，是最易發生漏氫部位，大、小修時幾乎都能發現漏點。由于出線套管瓷件的上下端與導電桿之間密封面均用橡膠墊密封，并借助下端出線導電桿上螺母的緊力，使兩端橡膠墊受壓而密封。但上下端密封用的橡膠墊層數過多，在螺母緊力作用下，易相互偏斜移位而引起漏氫。最好的處理方法是垂直組裝套管，有利于調整瓷件與導電桿的間隙不發生偏移。最新處理方法是在出線套管底部瓷套管與導電桿之間灌注進口密封膠，可以有效解決該部位漏氫問題。另外，出線套管上端導電桿與過橋引線的連接在裝配時應避免受力，否則導電桿發生偏移，套管密封墊將會遭到破壞。

1.3.2出線套管穿過出線臺板處的密封是防止漏氫的關鍵部位之一，發電機內的密封油多積存于此處，所用密封件極易受油浸泡變質失效發生漏氫。因此，該處可采用耐油的橡膠圈和橡膠墊加以雙重密封。

1.3.3出線套管的瓷件與銅法蘭之間所用粘結劑，極易松脫漏氫。嚴重的甚至瓷件下移，大量跑氫。解決的辦法將瓷件的結合面由柱面狀改為上大下小的錐面狀，并將瓷件與法蘭的粘結劑由原來的水泥粘結改用環氧樹脂粘結。

1.3.4出線套管內的導電桿與上下端出線桿之間焊接不良時，也會出現漏氫。查漏發現后如現場無法補焊解決，則需更換新導電桿。若在運行中查出套管漏氫或懷疑套管密封不良時，應在大修中對各部密封墊、密封圈拆卸檢查，發現失去彈性應立即更換，妥善裝配。處理后的出線套管應單獨做氣密試驗，試驗壓力6kg/cm2，保持4小時檢查無漏氣為合格。

1.4定子內冷水系統漏氫

1.4.1定子內冷水系統含氫量大，不僅使大量氫氣流失，而且會造成機內氫氣濕度增大，損傷發電機定子繞組絕緣。解決的辦法，定子內冷水系統大修時應進行水壓試驗5kg/cm2表壓，持續時間為8小時，進行檢查的部位包括：端部絕緣引水管及其水接頭是否牢靠;汽、勵端匯水母管與進、出水管、排氣管的連接焊口處有無裂紋、法蘭有無滲漏，過渡引線的絕緣盒有無缺陷等。

1.4.2過橋引線末端和出線套管導電桿上端連接處裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。目前，國產橡膠密封墊耐老化性能差，一旦運行中龜裂破損，氫氣漏入水中被帶走。因此，運行機組發現定子內冷水中含氫量大，大修水壓試驗要注意檢查此處密封圈狀況，如失去彈性立即更換，并經水壓試驗合格后再包好絕緣。

1.5轉子漏氫

發電機轉子引線螺釘處密封也是發現漏氫較多的部位，由于轉子滑環和護環處溫度高，該處密封墊老化過快造成漏氫。在大修轉子抽出后，進行查漏試驗。試驗方法：從勵端中心孔通入干燥清潔的壓縮空氣，試驗壓力6kg/cm2表壓，6小時允許壓降小于起始壓力的10%為合格。轉子進行氣密性查漏試驗時，判斷是否漏氫是將螺釘位置垂直向上，把無水酒精倒在上面，觀察有無氣泡出現。同時檢查中心軸固定螺釘及汽端中心孔堵板的密封狀況。漏氣處理完好后，再次進行氣密性試驗。發電機經過1個大修周期應更換轉子引線螺釘密封墊。

1.6氫氣冷卻器及氫系統漏氫

1.6.1氫冷器最易漏氫部位是冷卻管。氫冷器水質差，銅管內壁腐蝕結垢嚴重，再加上機組振動和高溫的影響，造成銅管破裂漏氫。解決的辦法是大修時，氫冷器單獨進行水壓試驗，試驗壓力5kg/cm2表壓，半小時無滲漏為合格。運行中發現冷卻器個別銅管漏氫時，停機后對氫冷器進行灌水找漏，確定出破裂的銅管，在銅管兩端打入銅楔，并水壓試驗檢漏合格為止。

1.6.2氫冷器上下法蘭與機殼結合面需結合嚴密。若此處出現間隙不等、結合面不平時，可換用厚墊或配用不同厚度的偏墊來解決漏氫。

2 結論

針對200MW發電機的漏氫問題，通過工作實踐和對漏氫問題的多次改進，使發電機漏氫缺陷明顯減少，漏氫量隨年逐漸降低。發電機漏氫最為頻繁的部位（出線套管、氫冷器、溫度接線板、出線罩和轉子等部位）的漏氫問題，已得到明顯改善。

參考文獻：

[1] QFSN-200-2發電機出廠技術說明書東方電機股份有限公司

（作者單位：國電靖遠發電有限公司）