摘 要：氫氣冷卻的汽輪發(fā)電機(jī)組漏氫率的大小直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且由于氫氣是易燃易爆氣體，漏氫給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的安全隱患，因此，必須足夠重視機(jī)組漏氫量，并對(duì)漏氫原因分析，采取可靠措施降低漏氫量，確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文主要分析某電廠發(fā)電機(jī)大修后漏氫量大原因及采取應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；漏氫；密封瓦；油氫差壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.156

1 設(shè)備概述

某電廠發(fā)電機(jī)為東方-日立制造，發(fā)電機(jī)為隱極式、兩極、三相同步交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)采用水/氫/氫冷卻方式，定子繞組為直接水冷，定、轉(zhuǎn)子鐵芯及轉(zhuǎn)子繞組為氫氣冷卻，密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)式密封瓦。氫氣由裝在轉(zhuǎn)子兩端的旋漿式風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)，并通過(guò)設(shè)置在定子機(jī)座頂部?jī)山M氫氣冷卻器進(jìn)行冷卻。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、密封油系統(tǒng)以及氫氣管路構(gòu)成全封閉氣密結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)型號(hào)：QFSN-1000-2-27；額定功率：1230MVA；額定電流：23949A；額定氫壓：0.52MPa、冷卻水壓力：0.41MPa、冷卻水溫：45～50℃。

2 漏氫排查過(guò)程及結(jié)果

2.1 漏氫情況

發(fā)電機(jī)大修后盤車狀態(tài)下氣密性試驗(yàn)得出24小時(shí)漏氫量為10.86標(biāo)準(zhǔn)立方米（設(shè)計(jì)12 m3/天）。機(jī)組啟動(dòng)后漏氫變化如下：

4月9日9：20，機(jī)組負(fù)荷621MW，氫溫39.84℃，環(huán)境溫度20℃，發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力495.6kPa，發(fā)現(xiàn)24小時(shí)漏氫量為20.86標(biāo)準(zhǔn)立方米，氫氣系統(tǒng)漏氫量大。

2.2 排查漏氫進(jìn)行的工作

對(duì)發(fā)電機(jī)本體可能存在的漏氫部位，使用手持漏氫檢測(cè)儀進(jìn)行了排查，未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。

將發(fā)電機(jī)密封油油氫差壓由62kPa調(diào)整至70kPa，隔離發(fā)電機(jī)氫氣純度儀，觀察發(fā)電機(jī)漏氫無(wú)明顯減小。

相繼隔離發(fā)電機(jī)A、B、C、D氫氣冷卻器，發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓變化無(wú)明顯變化，各氫氣冷卻器放空氣門處測(cè)量無(wú)漏氫。

手測(cè)機(jī)密封瓦汽端、勵(lì)端空側(cè)回油管氫氣含量均為0LEL。測(cè)量空氣析出箱排氣口氫氣含量均為113LEL，且排氣量大。

關(guān)閉發(fā)電機(jī)密封油浮子油箱出口手動(dòng)門3.5秒，浮子油箱內(nèi)部油位上升30mm，初步測(cè)算氫側(cè)密封油回油流量為188.5L/min，立即全開(kāi)密封油浮子油箱出口手動(dòng)門。

2.3 排查結(jié)果

（1）浮子油箱油位波動(dòng)大；（2）發(fā)電機(jī)勵(lì)端氫側(cè)回油溫度低（46℃），明顯低于汽端回油溫度（64℃）；（3）發(fā)電機(jī)汽端密封瓦油氫差壓高于勵(lì)端油氫差壓約20kPa；（4）發(fā)電機(jī)密封油回油擴(kuò)大槽油水探測(cè)器油位高報(bào)警。

3 漏氫原因分析

（1）發(fā)電機(jī)氫側(cè)密封瓦出現(xiàn)異常。大修后沖轉(zhuǎn)過(guò)程中#9X、#10X振動(dòng)波動(dòng)大。對(duì)浮子油箱進(jìn)行隔離過(guò)程中，因密封油壓波動(dòng)大，造成隔離后發(fā)電機(jī)汽端密封油氫差壓75kPa，勵(lì)端密封油氫差壓57kPa，兩端偏差18 kPa，勵(lì)端密封瓦間隙變大；（2）勵(lì)端密封瓦氫側(cè)回油量偏大，浮子油箱氫氣分離不徹底，從浮子油箱觀察窗中看到油中存在大量氣泡，浮子油箱油位波動(dòng)大；（3）浮子油箱油中含氫量大，氫氣隨回油進(jìn)入空氣析出箱后大部分排大氣，部分進(jìn)入主機(jī)潤(rùn)滑油箱；（4）浮子油箱內(nèi)氫氣量大、壓力偏高，平衡管回氣量大、回氣不暢；（5）發(fā)電機(jī)密封油真空箱油位大修前為552mm，大修機(jī)組啟動(dòng)后緩慢降低至521mm左右且有下降趨勢(shì)，原因分析為密封瓦進(jìn)油量大，真空油箱補(bǔ)油困難所致，與密封瓦氫側(cè)回油量偏大現(xiàn)象吻合。

4 漏氫危害及處理措施

4.1 漏氫危害

（1）當(dāng)氫氣泄漏量大時(shí)，有可能在廠房?jī)?nèi)聚積與空氣混合，有發(fā)生氫爆的危險(xiǎn)；（2）發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫量大、空氣析出箱及主機(jī)油箱含氫量大，造成補(bǔ)氫操作頻繁，密閉空間含氫量超過(guò)爆炸下限；（3）密封油回油量大，膨脹箱至浮子油箱回油不暢，造成膨脹箱滿油；（4）發(fā)電機(jī)密封瓦氫側(cè)回油量大，回油不暢造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油，尤其是發(fā)電機(jī)勵(lì)側(cè)；（5）發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)油氣，造成氫氣純度、露點(diǎn)溫度不合格。

4.2 運(yùn)行采取措施

（1）將發(fā)電機(jī)氫壓、汽端、勵(lì)端密封油壓、主油箱油位、密封油真空箱油位及“發(fā)電機(jī)汽端液漏”、“發(fā)電機(jī)勵(lì)端液漏”、“密封油回油擴(kuò)大槽液位高”報(bào)警等參數(shù)做成曲線連續(xù)監(jiān)視。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)分析處理并匯報(bào)；（2）異常未徹底解決前，巡檢人員每小時(shí)檢查一次8.6米浮球閥油位，并進(jìn)行油水探測(cè)器排油，防止回油不暢造成膨脹箱滿油和發(fā)電機(jī)進(jìn)油；每2小時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)測(cè)氫一次；（3）開(kāi)啟天窗機(jī)通風(fēng)器，機(jī)房17米、8.6米南側(cè)窗戶打開(kāi)通風(fēng)（雨天視情況關(guān)閉）；（4）發(fā)現(xiàn)8.6米浮子油箱油位升高、LCD中“密封油回油擴(kuò)大槽液位高”報(bào)警或油水觀察窗有油時(shí)，應(yīng)開(kāi)啟膨脹箱底部放油門，降低膨脹箱油位。將浮子油箱油位調(diào)整正常，并對(duì)油水觀察窗放油。操作時(shí)應(yīng)緩慢，防止大量跑氫造成油壓、氫壓波動(dòng)；（5）當(dāng)汽端密封油壓力、勵(lì)端密封油壓力與發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓差值升高，同時(shí)主油箱油位下降時(shí)，應(yīng)立即派人至8.6米開(kāi)啟密封油膨脹箱底部放油門，使油氫差壓、主油箱油位恢復(fù)正常；（6）若密封油浮子油箱或膨脹箱油位，通過(guò)浮子油箱放油門調(diào)整無(wú)效時(shí)，開(kāi)啟浮子油箱旁路門進(jìn)行調(diào)整。開(kāi)啟浮子油箱旁路時(shí)，注意就地與集控室聯(lián)系，調(diào)整應(yīng)緩慢，禁止快開(kāi)快關(guān)，防止發(fā)電機(jī)大量漏氫或發(fā)電機(jī)進(jìn)油；（7）注意發(fā)電機(jī)氫壓下降速度，發(fā)電機(jī)氫壓異常降低，應(yīng)降低機(jī)組負(fù)荷，同時(shí)至就地全面測(cè)氫；就地檢查浮子油箱油位是否正常，浮球閥漏氫時(shí)關(guān)小浮子油箱出油門提高油箱油位。若發(fā)電機(jī)勵(lì)端密封瓦處大量漏氫，氫壓無(wú)法維持時(shí)應(yīng)緊急停機(jī)；（8）密切監(jiān)視發(fā)電機(jī)本體各參數(shù)，做好事故預(yù)想。氫壓下降較快時(shí)，應(yīng)了解制氫站儲(chǔ)氫情況，提前聯(lián)系制氫站補(bǔ)氫。巡檢注意就地檢查發(fā)電機(jī)氫氣干燥器運(yùn)行情況檢查，注意發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度、露點(diǎn)溫度監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)不合格及時(shí)分析，確認(rèn)指示正確，進(jìn)行發(fā)電機(jī)排補(bǔ)氫；（9）機(jī)組正常運(yùn)行嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火工作規(guī)定。若氫氣泄漏到廠房?jī)?nèi)，應(yīng)立即開(kāi)啟有關(guān)區(qū)域門窗，加強(qiáng)通風(fēng)換氣，禁止一切動(dòng)火工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)電機(jī)漏氫的經(jīng)查找分析，主要原因應(yīng)為機(jī)組檢修工藝不良造成密封瓦間隙大，運(yùn)行中無(wú)法處理，安全危害大，對(duì)機(jī)組正常的動(dòng)火作業(yè)帶來(lái)極大安全隱患，給同類機(jī)組大修提供了深刻的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：武文強(qiáng)（1974-），本科，工程師。