劉召林

針對(duì)大型發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，氫氣濕度過高及純度不合格的故障原因，進(jìn)行跟蹤分析，通過每日?qǐng)?bào)表分析，氫氣排污量的統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)查漏以及原因分析、現(xiàn)場(chǎng)處理找到了解決辦法。

發(fā)電機(jī)氫氣純度及濕度不合格的現(xiàn)象：發(fā)電機(jī)氫氣純度每日?qǐng)?bào)表在97%以下，每隔一至二天就需要排污一次，每次排污量均在-40到50立方米，氫氣濕度在

發(fā)電機(jī)密封油的運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)密封油結(jié)構(gòu)形式為了避免端軸發(fā)生氫氣泄露等問題，發(fā)電機(jī)內(nèi)兩端設(shè)置了油密封裝置，通過油密封裝置的供油和控制裝置提供密封油和推力油，使其作用于密封瓦。而且由于密封油系統(tǒng)具有壓差閥，所以可以通過其對(duì)密封油壓進(jìn)行調(diào)整，這樣在密封瓦和轉(zhuǎn)子軸頸之間的間隙處，則會(huì)在密封油的作用下，形成一定的密封油流，以維持機(jī)內(nèi)的氫氣，將外界的空氣與機(jī)內(nèi)的氫氣有效的隔絕開來。通過密封油泵向密封瓦中供應(yīng)空、氫側(cè)密封，所以，在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，要有效確保氧側(cè)密封油箱內(nèi)的油位處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要對(duì)其進(jìn)行排油和補(bǔ)油操作。這主要是由于處于密封瓦中的空、氫側(cè)油壓并不一定能夠做到絕對(duì)平衡，在這種情況下，空氣一側(cè)和氫氣一側(cè)的油會(huì)出現(xiàn)竄流等現(xiàn)象，再加上外部因素的影響，氫氣一側(cè)密封油箱油位置會(huì)發(fā)生一定的變化。而一旦油位發(fā)生變化，當(dāng)處于上升時(shí)，則系統(tǒng)則會(huì)將補(bǔ)油閥自動(dòng)關(guān)閉，而將排油浮球閥開啟，這樣氫側(cè)多余的密封油則會(huì)通過油管流至空側(cè)密封油尖處，而在油位下降時(shí)，則會(huì)通過開啟補(bǔ)油浮球閥和關(guān)閉排油閥而確保氫側(cè)密封油箱的油位處于正常水平。

氫氣濕度和純度的概念：濕度是指氣體中的水、汽含量，我們廠一直用露點(diǎn)溫度來表示氫氣濕度。露點(diǎn)溫度是指在壓力為p、溫度為t、混合比為r的濕氣中，在此給定壓力下，濕氣被水飽和時(shí)的溫度℃。露點(diǎn)溫度越高說明氫氣越容易結(jié)露。

氫氣純度、濕度不合格的危害：

氫氣純度不合格，將導(dǎo)致冷卻效率降低，造成機(jī)內(nèi)構(gòu)件局部過熱，同時(shí)有害氣體的存在還會(huì)造成絕緣老化、鐵心及及其金屬部件腐蝕。氫氣濕度過大，對(duì)發(fā)電機(jī)定子絕緣的影響更大，一是水分在運(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。二是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，威脅發(fā)電機(jī)定子絕緣，誘發(fā)發(fā)電機(jī)絕緣事故。所以，潮濕環(huán)境對(duì)大型發(fā)電機(jī)的運(yùn)行是十分不利的。它將對(duì)發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)產(chǎn)生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機(jī)內(nèi)構(gòu)件產(chǎn)生表面凝露，使轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)受產(chǎn)生附加應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋等危害。

原因分析：引起≠4發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度過高的因素不外乎以下幾個(gè)方面：密封瓦空、氫側(cè)竄油密封油箱長(zhǎng)期補(bǔ)油或排油：密封瓦空、氫側(cè)竄油，密封油箱長(zhǎng)期補(bǔ)油或排油運(yùn)行，均會(huì)使空、氫側(cè)密封油兩個(gè)獨(dú)立循環(huán)的系統(tǒng)受到破壞。油具有既溶解于氫氣又溶解于空氣的性質(zhì)，且隨著油溫、油壓的升高，溶解度不斷增大。根據(jù)亨利定律分析，不管是空側(cè)密封油通過密封瓦竄至氫側(cè)，最后回到主油箱引起的密封油箱排油，還是氫側(cè)密封油通過密封瓦竄至空側(cè)最后回至主油箱引起密封油箱補(bǔ)油，新油進(jìn)入密封油箱后，油中的空氣就會(huì)從油中釋放出來，經(jīng)回氫管進(jìn)入發(fā)電機(jī)，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的氫.純度下降。由此得出，形成發(fā)電機(jī)密封瓦空、氫側(cè)竄油的原因如下：第一，汽、勵(lì)兩側(cè)密封瓦空側(cè)密封油壓的相互干擾，造成密封瓦空、氫側(cè)密封油壓跟蹤不穩(wěn)定，引起空、氫側(cè)密封油相互串油;第二，密封瓦間隙超差引起密封油竄流;第三，空、氫側(cè)密封油供油管安裝錯(cuò)誤;第四，差壓閥和平衡閥工作異常;第五，壓差閥、平衡閥壓力取樣管存在節(jié)流，導(dǎo)致壓差閥、平衡閥自動(dòng)跟蹤異常;第六，氫側(cè)油管路供油不足，密封油箱中自動(dòng)補(bǔ)排油閥故障，造成密封油箱長(zhǎng)期補(bǔ)油或排油運(yùn)行。充、補(bǔ)氫時(shí)氫氣中帶入水分：氫冷器、定冷水系統(tǒng)漏水進(jìn)入發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)內(nèi)密封瓦處竄油帶入水分：氫氣干燥器投入不正常。

通過長(zhǎng)時(shí)間的觀察分析以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可排除以下幾個(gè)原因：1、定冷水壓力穩(wěn)定（0.35Mpa-0.39Mpa），內(nèi)冷水箱水位一直比較穩(wěn)定。因此，可排除定子冷卻水系統(tǒng)漏水進(jìn)入發(fā)電機(jī)導(dǎo)致氫氣濕度大。2、在2010年曾經(jīng)逐個(gè)隔離氫冷器，未發(fā)現(xiàn)氫氣濕度有明顯變化，這個(gè)原因基本可以排除。3、通過對(duì)氫站的了解，每次補(bǔ)入的氫氣濕度和純度都是合格的，這不會(huì)是造成發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度和濕度發(fā)生變化的原因。4、≠4機(jī)冷干機(jī)一直投入正常，且嚴(yán)格執(zhí)行了冷干機(jī)定期放水工作，這一條也可以排除。

通過以上的分析排除，我認(rèn)為密封油系統(tǒng)運(yùn)行不正常才是造成氫氣濕度和純度不合格的罪魁禍?zhǔn)??！?發(fā)電機(jī)設(shè)置空氫側(cè)兩路密封油防止氫氣外泄，空氫側(cè)油路的分開是為了防止氫氣受到水分、空氣含量較多的空側(cè)油的污染?！?發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間以來就存在勵(lì)端密封油回油不暢，（為此專門曾制定了從防爆風(fēng)機(jī)入口管道放油的措施）。由于回油不暢，，空側(cè)油中水分、空氣含量高的密封油竄向氫側(cè)，同時(shí)氫側(cè)密封油的補(bǔ)油源也來自于空側(cè)密封油，這更加加劇了氫側(cè)油中水分、空氣的含量，氫側(cè)油中水被飛濺霧化或汽化，在發(fā)電機(jī)風(fēng)扇壓頭作用下水分通過密封瓦進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，這樣就造成了發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度變大、純度不合格。

防范措施：因密封油來自汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)，通過潤(rùn)滑油油凈化裝置濾除有油水分，堅(jiān)持定期放水、排污制度，定期檢測(cè)油中水分，控制潤(rùn)滑油水分合格。密封油排煙風(fēng)機(jī)要維持連續(xù)運(yùn)行，且密封油箱要維持較高的真空，定期放油，防止回油不暢。每天取油樣對(duì)油中含水情況進(jìn)行分析，當(dāng)油中含水超標(biāo)時(shí)，應(yīng)對(duì)油箱進(jìn)行放水排污并投入潤(rùn)滑油凈化裝置運(yùn)行。切實(shí)控制好發(fā)電機(jī)的運(yùn)行風(fēng)溫和水溫，一般進(jìn)風(fēng)溫度35-40°C，內(nèi)冷水溫40±2°C為佳。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，為防止機(jī)內(nèi)濕度過高，可按氫壓0.1 MPa，內(nèi)冷水壓0.05MPa控制，但必須注意內(nèi)冷水回路中不得發(fā)生斷水現(xiàn)象，氫氣冷卻器冷卻水先不投入運(yùn)行，待機(jī)組并網(wǎng)帶初始負(fù)荷再投入氫冷器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，提高氫壓和內(nèi)冷水壓，以避免低溫狀態(tài)下氫氣凝露。加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)積油積水情況的監(jiān)視，定期對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行排油放水，完善發(fā)電機(jī)油水液位監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，創(chuàng)造條件配置在線監(jiān)測(cè)儀表和遠(yuǎn)傳液位報(bào)警裝置。