楊俊鋒

(廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東 汕尾 516623)

0 引言

某電廠一期工程安裝了2臺(tái)QFSN－600－2－22A型600 MW汽輪發(fā)電機(jī)。本型汽輪發(fā)電機(jī)為汽輪機(jī)直接拖動(dòng)的隱極式2極三相同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式，即定子線圈(包括定子引線)直接水冷，定子出線氫內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子線圈直接氫冷(氣隙取氣方式)，定子鐵心氫冷。發(fā)電機(jī)采用密閉循環(huán)通風(fēng)冷卻，機(jī)座內(nèi)部的氫氣由裝于轉(zhuǎn)子兩端的軸流式風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)。集電環(huán)和電刷空氣冷卻，兩集電環(huán)間設(shè)有離心式風(fēng)扇。發(fā)電機(jī)配有氫油水控制系統(tǒng)以提供和控制發(fā)電機(jī)冷卻用氫氣，密封用油和定子線圈冷卻用水。發(fā)電機(jī)的額定氫氣壓力為 0.414 MPa。

1 故障情況

2010年1月14日22:47分該火力發(fā)電廠運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)該廠2號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣壓力突然開(kāi)始快速下降(當(dāng)時(shí)負(fù)荷600 MW，氫壓0.406 MPa)，立即派人就地檢查，同時(shí)機(jī)組快速降負(fù)荷。運(yùn)行人員檢查發(fā)現(xiàn)該臺(tái)發(fā)電機(jī)附近泄漏聲音很大，此時(shí)補(bǔ)氫門全開(kāi)已經(jīng)阻止不了氫壓的快速下降，23:10負(fù)荷降至176 MW，氫壓仍快速下降不能維持。立即打閘停機(jī)。檢修人員檢查后發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)底部靠汽側(cè)的5號(hào)測(cè)溫接線板密封膠墊(密封膠墊尺寸:外圈直徑225 mm/厚度3 mm、內(nèi)圈與孔距離11 mm、孔15 mm、孔與外圈7 mm)被吹出，吹出膠墊最大外露寬度約1 cm，此處可明顯感覺(jué)到氫氣泄漏，用漏氫檢測(cè)儀表(儀表型號(hào))檢測(cè)，儀表滿量程。

2 原因分析

此發(fā)電機(jī)共有6塊測(cè)溫接線板，其安裝結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。測(cè)溫接線板與發(fā)電機(jī)本體的法蘭尺寸一致，其中區(qū)別在于法蘭板的穿線數(shù)量以及測(cè)溫線(補(bǔ)償導(dǎo)線)的分度數(shù)有所不同。6塊板的結(jié)構(gòu)和密封墊的材料以及厚度均相同。為什么只有5號(hào)測(cè)溫接線板位置的膠墊被吹出呢?5號(hào)測(cè)溫接線板肯定在某些方面與其它有區(qū)別。通過(guò)分析，區(qū)別在于該板的安裝工藝。原來(lái)5號(hào)測(cè)溫接線板是在現(xiàn)場(chǎng)安裝的，現(xiàn)場(chǎng)安裝該塊接線板的原因?yàn)樵撆_(tái)發(fā)電機(jī)定子CRT顯示鐵心過(guò)熱，為了確認(rèn)該處是否真正過(guò)熱，廠家新增了11個(gè)測(cè)點(diǎn)。因該測(cè)溫接線板的備用測(cè)溫引線不夠，廠家把原來(lái)的5號(hào)測(cè)溫接線板更換為測(cè)溫引線更多的目前的5號(hào)測(cè)溫板。因其它測(cè)溫接線板在電機(jī)廠進(jìn)行安裝的，旋緊螺栓的順序以及螺栓最終緊力均應(yīng)有相當(dāng)熟練的專門技術(shù)人員操作和掌握的。而現(xiàn)場(chǎng)安裝的是處理測(cè)溫元件以及駁接測(cè)溫引線的。對(duì)于測(cè)溫接線板的安裝缺乏應(yīng)有的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)角旋緊螺栓的方法的理解以及旋緊力的把握等細(xì)節(jié)不熟悉，均為該測(cè)溫接線板的泄漏埋下了隱患。

3 處理方案

圖1 測(cè)溫接線板結(jié)構(gòu)圖

因密封膠墊局部完全吹出法蘭，帶壓堵漏的方案已不可行，且橡膠密封墊已經(jīng)完全變形，唯有排氫后把該法蘭松脫后更換該密封墊。

3.1 排氫

首先CO2排氫。為加快置換速度，采用了以下步驟。(1)2個(gè)小太陽(yáng)燈照射加熱器閥門方法，防止閥門結(jié)冰堵塞(原閥門加熱器功率不足容易結(jié)冰);(2)用水淋二氧化碳瓶方法，保證二氧化碳瓶不結(jié)冰，每瓶氣能用盡;(3)時(shí)刻檢測(cè)CO2輸出壓力，保證每一刻均以最大輸出壓力運(yùn)作;(4)每隔2 h檢測(cè)CO2濃度。9 h后使機(jī)內(nèi)內(nèi)CO2濃度已達(dá)80%，比以往氣體置換節(jié)省了13 h。

3.2 安全

此時(shí)用檢漏儀檢測(cè)，泄漏處依然滿量程，報(bào)警器報(bào)警。為了確保安全，對(duì)檢修工具進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)必須使用銅制扳手，在拆卸法蘭螺絲時(shí)用高純度氮?dú)馄繉?duì)工作部位進(jìn)行吹掃，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁使用通訊器材，臨時(shí)照明采用了防爆型照明設(shè)備。

3.3 密封墊安裝

采用最節(jié)省時(shí)間的膠墊剪燕尾法破口。雖然這樣會(huì)破壞膠墊的完整性，從而使密封膠墊局部密封強(qiáng)度下降很多，但相對(duì)于把整個(gè)測(cè)溫接線板上的測(cè)溫引線從機(jī)內(nèi)完全剪斷后再把密封膠墊套入(測(cè)溫引線從測(cè)溫點(diǎn)穿過(guò)測(cè)溫接線板后一直延伸至機(jī)外)來(lái)保證密封強(qiáng)度節(jié)省了相當(dāng)多的時(shí)間，也防止忙亂中接錯(cuò)線的可能。另外可以盡快堵住漏氫部位，大大縮短在危險(xiǎn)區(qū)域的工作時(shí)間。因剪燕尾后，密封膠墊存在薄弱部分，必須采取加強(qiáng)措施?，F(xiàn)場(chǎng)采取了如下措施:(1)在膠墊與測(cè)溫接線板接觸部分先用高強(qiáng)度粘合劑把燕尾口已經(jīng)粘好的膠墊粘在測(cè)溫板上;(2)在膠墊與發(fā)電機(jī)定子接觸部位涂用入美國(guó)產(chǎn)密封膠 TITESEAL.Partno.T20 －75;(3)測(cè)溫接線板回裝時(shí)，嚴(yán)格按照對(duì)角旋緊螺絲的方法，逐個(gè)進(jìn)行，旋緊螺絲緊力以橡膠墊輕微露出法蘭面為宜，螺絲緊固的整個(gè)過(guò)程僅有1人操作;(4)密封膠墊更換完成后，在法蘭部位用玻璃絲帶繞扎并涂環(huán)氧固化。

4 處理效果

18:302號(hào)汽機(jī)沖轉(zhuǎn)，19:432號(hào)機(jī)組并網(wǎng)。

22:302號(hào)發(fā)電機(jī)氫壓升至0.2 MPa，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)5號(hào)測(cè)溫板處無(wú)泄漏。負(fù)荷400 MW。

16日0時(shí)2號(hào)發(fā)電機(jī)氫壓升至0.36 MPa，負(fù)荷450 MW，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)5號(hào)測(cè)溫板處無(wú)泄漏。

16日1:102號(hào)發(fā)電機(jī)氫壓升至0.4 MPa，負(fù)荷600 MW，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)5號(hào)測(cè)溫板處無(wú)泄漏。

機(jī)組運(yùn)行3個(gè)月，再次對(duì)該處進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)有氫氣泄露。

5 密封改進(jìn)建議

圖2 拆下的密封墊

從拆下的8個(gè)螺栓孔密封膠墊(耐油丁氰橡膠)來(lái)看，其中有2個(gè)孔已經(jīng)嚴(yán)重變形，見(jiàn)圖2。橡膠墊的彈性大?，F(xiàn)場(chǎng)安裝證明，只要緊力夠大，橡膠墊可以無(wú)限值壓縮。這樣就存在緊力大膠墊變形嚴(yán)重，甚至損壞。緊力不夠同樣會(huì)造成密封不好的情況，而且橡膠墊也更容易老化，給這些不易更換部位的密封造成了極大的安全隱患。聚四氟乙烯密封墊的廣泛應(yīng)用，讓人看到了解決此類問(wèn)題的希望。在某些電廠已經(jīng)采用了硬聚四氟乙烯密封墊作為發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)管道的密封材料，并且運(yùn)行情況良好。因此建議電機(jī)廠對(duì)采用硬聚四氟乙烯密封墊來(lái)更換現(xiàn)有橡膠密封墊的可行性進(jìn)行論證，徹底消除橡膠密封墊帶來(lái)的安全隱患。

6 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)漏氫在氫冷發(fā)電機(jī)機(jī)組是較為常見(jiàn)的情況[1－4]。但嚴(yán)重漏氫則較為少見(jiàn)，特別是密封墊沖出引起氫氣大量泄漏導(dǎo)致停機(jī)則為罕見(jiàn)。因此氫冷發(fā)電機(jī)機(jī)組一定要對(duì)關(guān)注以下問(wèn)題:

(1)橡膠密封墊存在被吹開(kāi)的安全隱患，尤其在現(xiàn)場(chǎng)裝配的發(fā)電機(jī)、氫氣系統(tǒng)的密封墊圈;

(2)已經(jīng)安裝了橡膠密封墊的部位應(yīng)有相應(yīng)的加固措施防止密封墊圈被局部完全吹出，從而使帶壓堵漏的臨時(shí)措施不能采用;

(3)應(yīng)在氫冷發(fā)電機(jī)上盡可能少用橡膠密封墊，建議使用硬聚四氟乙烯密封墊或其它壓縮量小，且不易老化的密封材料。

[1]李美珍.淺析我廠查找發(fā)電機(jī)漏氫量大的經(jīng)過(guò)與啟示[J].上海大中型電機(jī)，2005(2):14－16.

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