降低發(fā)電機(jī)漏氫率的措施探討

王劍影 秦曉麗 申振巖 王海衡

（1 國電投南陽熱電有限責(zé)任公司，河南 南陽 473000；2國家電投集團(tuán)河南電力有限公司技術(shù)信息中心，河南 鄭州 450001）

引言

某火電企業(yè)2x210MW機(jī)組選用哈爾濱電機(jī)廠QFSN3-210-2型三相隱極式同步發(fā)電機(jī)。兩機(jī)分別于2008年3月和6月投商，運(yùn)行已有十年之久。發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承、氫氣冷卻器、出線盒油密封裝置、刷架等部件組成。冷卻方式為“水氫氫”，定子繞組及連接線、出線瓷套管為水冷，轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵心及端部結(jié)構(gòu)件為氫冷。氫氣由裝在轉(zhuǎn)子兩端的槳式風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)，并通過設(shè)置在定子機(jī)座兩端（四角）的氫氣冷卻器進(jìn)行冷卻。

一、發(fā)電機(jī)氫氣泄漏的危害

1.氫氣是發(fā)電機(jī)的冷卻劑，主要冷卻鐵芯、定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組。發(fā)電機(jī)漏氫將引起發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓下降，氫氣純度降低，導(dǎo)致冷卻效率降低,造成機(jī)內(nèi)構(gòu)件局部過熱,降低發(fā)電機(jī)的使用壽命。

2.發(fā)電機(jī)漏氫后,導(dǎo)致氫氣濕度過大,降低發(fā)電機(jī)定子絕緣,水分在運(yùn)行中蒸發(fā)為水蒸汽,使微細(xì)擊穿點(diǎn)之間氫氣介質(zhì)導(dǎo)電率升高，同時水汽吸附在絕緣層上，侵入絕緣內(nèi)部的水將造成內(nèi)部導(dǎo)體與外部絕緣表面電位相等，成為等電位體，誘發(fā)發(fā)電機(jī)絕緣事故。

3.氫氣外漏后，將上升聚集在車間屋面一角，由于氫氣是易爆氣體，容易引發(fā)氫氣爆燃等安全事故。所以發(fā)電機(jī)的屋面都裝有通風(fēng)裝置，以免氫氣積蓄。

二、發(fā)電機(jī)氫氣泄露的途徑

1.發(fā)電機(jī)氫氣外漏，即漏到大氣中，聚集在車間屋頂；如發(fā)電機(jī)端蓋、出線罩、發(fā)電機(jī)機(jī)座、氫氣管路系統(tǒng)、測量元件等處的漏氫。

2.發(fā)電機(jī)氫氣內(nèi)漏，如氫氣通過密封瓦漏入密封油系統(tǒng)、氫氣漏人內(nèi)冷水、氫氣冷卻水系統(tǒng)中等，基本屬于“暗漏”，漏點(diǎn)位置不明，檢查處理較為復(fù)雜，且處理時間較長。

三、發(fā)電機(jī)氫氣泄露的檢查及處理

（一）機(jī)殼結(jié)合面

1.機(jī)殼結(jié)合面主要包括：端蓋與機(jī)座的結(jié)合面、上下端蓋的結(jié)合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與套管臺板的結(jié)合面及進(jìn)出風(fēng)溫度計(jì)的結(jié)合面。端蓋與機(jī)座的結(jié)合面及上下端蓋的結(jié)合面結(jié)合面積大，密封難度大，是防漏的薄弱環(huán)節(jié)。在檢修回裝時，應(yīng)對結(jié)合面進(jìn)行詳細(xì)檢查清擦，對不平的部位涂密封膠校平。

2.固定端蓋的螺孔，個別在制造加工過程中穿透，而后經(jīng)過補(bǔ)焊處理。這些補(bǔ)焊的金屬有可能在運(yùn)行中受振脫開，成為漏氫點(diǎn)，因此在緊端蓋螺絲時，應(yīng)用力均勻，保證結(jié)合面嚴(yán)密。

3.出線套管法蘭與套管臺板的結(jié)合面是防止漏氫的關(guān)鍵部位。由于該處受定子端部漏磁影響，溫度較高，加上機(jī)內(nèi)進(jìn)油的腐蝕，因此，該處需用耐油橡膠圈和橡膠墊要雙重密封。

（二）定子內(nèi)冷水系統(tǒng)

1.定子內(nèi)冷水系統(tǒng)，尤其是絕緣引水管接頭等部位不嚴(yán)密，使氫氣漏入內(nèi)冷水中。發(fā)電機(jī)漏氫量較大時，應(yīng)對內(nèi)冷水箱、氫冷器放氣門、發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸瓦、發(fā)電機(jī)各結(jié)合面處、密封油箱及氫系統(tǒng)的管路、閥門等處進(jìn)行重點(diǎn)查找。通常采用專門檢漏儀、涂刷洗凈劑水、洗衣粉水或肥皂水等辦法查找。內(nèi)冷水系統(tǒng)有微量漏氫時，一定要保持氫壓高于水壓0.05MPa以上，應(yīng)盡早安排停機(jī)處理，大量漏氫時，應(yīng)立即停機(jī)處理，不可延誤。

（三）轉(zhuǎn)子部分

1.氫氣由轉(zhuǎn)子外漏是經(jīng)護(hù)環(huán)處的導(dǎo)電螺釘進(jìn)入轉(zhuǎn)子中心孔，再從滑環(huán)處的導(dǎo)電螺釘或中心孔兩側(cè)堵板處漏出。因這種漏氫在運(yùn)行中無法處理，因此每次大修都必須對轉(zhuǎn)子進(jìn)行風(fēng)壓查漏試驗(yàn)。

2.轉(zhuǎn)子漏氫是動態(tài)的，可能在大修試驗(yàn)時不漏，但由于導(dǎo)電螺釘?shù)哪z層受熱變形或密封墊受熱老化，彈性不足，在高速轉(zhuǎn)動的運(yùn)行中發(fā)生泄漏。因此，每次大修必須對4個導(dǎo)電螺釘進(jìn)行檢查，對出現(xiàn)異常的部件進(jìn)行更換。

3.大修中應(yīng)首先加強(qiáng)對護(hù)環(huán)處導(dǎo)電螺釘?shù)拿芊鈾z查，切斷轉(zhuǎn)子漏氫的源頭。其次，檢查滑環(huán)處導(dǎo)電螺釘及汽端中心孔堵板的密封情況，把好轉(zhuǎn)子漏氫的第二關(guān)。

（四）氫氣冷卻器

1.氫氣冷卻器是氫氣可漏點(diǎn)最多的設(shè)備，結(jié)合面的每一條螺絲及每根銅管都有漏氫的可能，因此應(yīng)重點(diǎn)檢查，并單獨(dú)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力為0.5 MPa，30 min不漏為合格。

2.氫冷器漏氫時，將漏泄的氫冷器進(jìn)、出口水門關(guān)閉，根據(jù)溫升情況降低發(fā)電機(jī)負(fù)荷，進(jìn)行堵漏。

3.氫冷器檢修中應(yīng)檢查擋封條，損壞的要及時更換；檢修時放在室外的冷風(fēng)器，應(yīng)做好防塵措施，防止散熱片受到污染。另外，對于冷風(fēng)器散熱片表面的油污可用高溫?zé)嵴羝祪?，效果很好?/p>

（五）整體氣密性試驗(yàn)

1.大修結(jié)束之后，應(yīng)進(jìn)行發(fā)電機(jī)整體密封試驗(yàn)，此時密封油系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)正常并投入運(yùn)行。試驗(yàn)時通入發(fā)電機(jī)的壓縮空氣應(yīng)先通過空氣干燥器，必須是干燥清潔的。

2.發(fā)電機(jī)的查漏，可用肥皂液涂刷，通過觀察氣泡來進(jìn)行，所用肥皂液的稀稠度應(yīng)適當(dāng)。

3.所有漏點(diǎn)處理之后，需對發(fā)電機(jī)進(jìn)行靜態(tài)下充壓縮空氣查漏試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.2MPa且為24h不泄壓。

4.在額定氫壓下，以機(jī)組轉(zhuǎn)動24h的全部漏氫量不超過發(fā)電機(jī)氣體總?cè)莘e的5%為合格。

四、結(jié)語

發(fā)電機(jī)漏氫是不可避免的，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)維護(hù)，及時排查漏氣位置，采取有效措施，控制制漏氫量。一般氫壓下降后發(fā)電機(jī)監(jiān)控會發(fā)出警報(bào)，需要及時充氫。及時做好定期維護(hù)和運(yùn)行監(jiān)督，實(shí)時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)漏氫，確定方案快速處理，確保發(fā)電機(jī)健康運(yùn)行。