賀亮平

發(fā)電機漏氫原因分析及治理

賀亮平

（湖南華電長沙發(fā)電有限公司 湖南長沙 410203）

湖南華電長沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機自2007年和2008年分別投運以來，一直存在不同程度的發(fā)電機漏氫問題，無法根治，嚴重威脅到機組的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過我廠技術(shù)人員多年的努力跟蹤分析及探究，終于找到根本原因并徹底解決漏氫隱患，同時對所遇到的各類漏氫情況和處理方法進行了總結(jié)，為同類機組解決漏氫提供了借鑒的方案。

發(fā)電機；漏氫；內(nèi)漏；外漏；氫冷器；密封墊

1 概述

湖南華電長沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機均采用東方電機股份有限公司生產(chǎn)的水-氫-氫汽輪發(fā)電機，型號為QFSN-600-2-22C，額定容量為600MW。發(fā)電機采用三段式現(xiàn)場組裝，共有四個氫冷器分別立式安裝在發(fā)電機頂部，氫冷器冷卻水采用閉式循環(huán)水。發(fā)電機定子線圈水內(nèi)冷，定子引線及轉(zhuǎn)子線圈氫內(nèi)冷，定子鐵心氫氣表面冷卻，發(fā)電機說明書要求漏氫量不大于12m3/d。

2 發(fā)電機查漏的部位和方法

根據(jù)發(fā)電機漏氫方式，可分為內(nèi)漏和外漏。氫氣直接漏到大氣中稱為外漏，比如通過發(fā)電機人孔門、端蓋、氫冷器等部位泄露，外漏點比較直觀易查找和處理；氫氣通過其它介質(zhì)和空間泄漏掉稱為內(nèi)漏，比如氫氣通過定子線圈泄露到水內(nèi)冷系統(tǒng)，通過密封瓦泄露到密封油系統(tǒng)，通過氫冷器泄露到循環(huán)水系統(tǒng)，內(nèi)漏一般不易查找和處理。根據(jù)湖南華電長沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機歷年的漏氫情況進行了總結(jié)。

2.1 內(nèi)漏的查找及處理方法

2011年2月16日，#1發(fā)電機運行中漏氫量超標，日補氫量50m3，通過氦普儀多次對#1發(fā)電機內(nèi)冷水系統(tǒng)、#1發(fā)電機#3氫冷器進行檢測發(fā)現(xiàn)#1發(fā)電機內(nèi)冷水箱頂部漏氫數(shù)據(jù)為（2.5～6.8）×10-2mbar·L/s，#1發(fā)電機#3氫冷器漏氫數(shù)據(jù)為2.6×10-3mbar·L/s。通過多次數(shù)據(jù)對比充分肯定#1發(fā)電機內(nèi)冷水系統(tǒng)、#3氫冷器均存在不同程度的漏氫。2011年2月24日，#1發(fā)電機漏氫量繼續(xù)增大，退出#3氫冷器運行后漏氫量無明顯變化，同時檢測到#1發(fā)電機內(nèi)冷水箱氫氣濃度達到3.2%，我廠相關(guān)人員立即與湖南電科院及東方電機廠家技術(shù)人員聯(lián)系并對此情況進行了分析判斷，初步懷疑定子線棒存在漏點，暫時采取降氫壓、降水壓運行、加強通風(fēng)等防范措施繼續(xù)運行。2011年3月20日，#1發(fā)電機日漏氫量達到200m3，#1發(fā)電機被迫緊急停運。2011年4月1日，對#1發(fā)電機進行解體檢修，發(fā)現(xiàn)汽端#22線圈絕緣引水管有漏水現(xiàn)象，這是導(dǎo)致發(fā)電機漏氫的主要原因。其他絕緣引水管手包絕緣處均有磨損痕跡，汽端槽口有黑色油泥附著物，汽、勵端支撐環(huán)上十字綁、拉繩多處有松動磨損痕跡且留有黃色油泥，同時發(fā)現(xiàn)#23線圈鏟掉手包絕緣后發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象，如圖1所示。處理措施：更換#22絕緣引水管，因#23線圈由于漏水點在槽口處空心銅管上，必須更換整根線圈方可徹底解決問題，所以只能臨時處理，將漏水點用環(huán)氧樹脂膠封堵，并重新進行手包絕緣。在2012年#1機組大修的過程中對#1發(fā)電機線圈端部綁扎工藝存在設(shè)計缺陷，導(dǎo)致線棒端部振動磨損嚴重的問題進行了根本性的處理，并總共更換26根線棒，其中包括#23線棒，徹底解決了此次漏氫隱患。

圖1 #23線棒漏水處

2.2 外漏的查找及處理方法

2009年10月3日，#1發(fā)電機大修過程中對4個氫冷器密封墊均進行了更換，修后氣密性試驗結(jié)果合格。10月20日開始，漏氫量突然增大，每天達65m3左右，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)#2氫冷器底部密封墊處漏氫，初步懷疑為密封墊接口搭接部位受熱后變形導(dǎo)致密封不嚴，我們立即組織組織人員對密封墊處螺母進行緊固。同時聯(lián)系湖南電科院技術(shù)人員用氦譜儀測試泄露量約為2.7×10-2mbar·L/S，并在附近能明顯聽到漏氣聲，嚴重危及機組安全運行。處理措施：聯(lián)系專業(yè)帶壓堵氫廠家（山西乾宇防腐堵漏工程有限公司）到現(xiàn)場進行帶壓堵氫。為了減少漏氫量以及堵氫工作的順利進行，根據(jù)東方電機廠提供的發(fā)電機氫壓負荷曲線圖對#1發(fā)電機采用降氫壓運行，技術(shù)人員通過對漏氫冷卻器進行外加密封的方式進行堵漏，經(jīng)過10多天的連續(xù)堵漏，#1發(fā)電機漏氫量降至每天11m3，基本上解決此次漏氫缺陷。

3 漏氫情況總結(jié)和防范措施

從我廠#1、#2發(fā)電機的歷次漏氫和治理上發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致內(nèi)漏的原因主要有內(nèi)冷水系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、氫冷器系統(tǒng)泄漏等。內(nèi)漏問題很難查找且不易處理，需在機組大、小修期間按照相關(guān)標準對易發(fā)生泄漏的系統(tǒng)進行相應(yīng)的耐壓試驗、氣密性試驗等，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

導(dǎo)致外漏的主要原因是氫冷器底部密封設(shè)計存在缺陷，其主要密封結(jié)構(gòu)為內(nèi)側(cè)橡皮密封條。經(jīng)過多年的研究分析發(fā)現(xiàn)該密封設(shè)計存在以下不足易導(dǎo)致漏氫：①密封條并非一整根，而是需要通過手動加工切成45°坡口并通過密封膠粘接而成，長期運行后，此接口易變形而導(dǎo)致漏氫。②在發(fā)電機運行期間，由于運行人員操作不當(dāng)易導(dǎo)致發(fā)電機內(nèi)進油，該密封條不耐油，長期被油浸泡而導(dǎo)致變形漏氫。③由于氫冷器與冷卻水管是采用鋼管硬質(zhì)連接，在機組啟停及負荷變化等情況下，冷卻水管振動導(dǎo)致橡膠密封條不斷受擠壓而引起變形。④氫冷器位于發(fā)電機端部，由于發(fā)電機端部存在漏磁，漏磁產(chǎn)生電磁力亦可導(dǎo)致橡膠密封墊受擠壓。基于以上幾條可能導(dǎo)致密封墊變形的原因，我們主要采取以下措施解決該系列問題：①聯(lián)系沈陽橡膠廠制作專用密封墊，該密封墊采用耐油橡膠材料且是一整根，無需二次加工即可安裝，既保證了長期被高溫油浸泡不受損，又避免了因檢修人員工藝參差不齊導(dǎo)致安裝不當(dāng)。②將每個氫冷器底部法蘭盤與冷卻水管道之間的硬連接方式改為軟質(zhì)材料（500mm長）水管，緩解了因漏磁產(chǎn)生的電磁力及冷卻水流量變化等因素引起的振動導(dǎo)致密封墊受擠壓。我廠分別在2014年4月和5月對#1、#2發(fā)電機氫冷器完成該技改項目后，氫冷器漏氫問題徹底得到改善。

4 結(jié)束語

從我廠#1、#2發(fā)電機漏氫情況來看，導(dǎo)致漏氫的原因很多，在治理該問題上需舉一反三、對癥下藥，針對不同的漏氫部位需要采取不同的處理方案和防范措施。做好日常定期工作，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題；同時充分利用好發(fā)電機大、小修機會，有效解決實際問題。

TM311

A

1004-7344（2016）33-0160-01

2016-10-8

賀亮平（1988-），男，學(xué)士，主要從事電氣設(shè)備檢修工作。