发电机漏氢原因

发电机漏氢原因（精选5篇）

发电机漏氢原因 篇1

一、发电机漏氢的危害：

1、不能保证发电机氢压，从而影响发电机的出力；

2、造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，损坏发电机定、转子绕组绝缘，严重时引发相间或对地短路事故；

3、消耗氢气过多，补氢操作频繁，运行成本高；

4、发电机系统可能着火、爆炸，造成设备严重损坏。

二、发电机漏氢的途径和部位：

发电机漏氢的两种途径：

1、外漏。发电机本体存在漏点，造成氢气向大气泄漏。

2、内漏。①密封油系统的平衡阀调节灵敏度不好，氢侧往空侧窜油，进入空侧油箱随排烟风机排入大气；

②定子绕组冷却水管路有漏点，因机内氢压略高于定冷水水压，造成氢气进入定冷水系统； ③氢气冷却器铜管有漏点，造成氢气进入开式冷却水系统；

④氢气漏入发电机封闭母线。

发电机常见的漏氢部位：①发电机端罩与机座结合面；②发电机端盖与端罩及上下半端盖结合面；③发电机端盖与密封瓦座结合面；④发电机定子引出线套管漏氢；⑤氢气冷却器上下法兰与机壳结合面处橡胶垫腐蚀或冷却管破裂引起漏氢。

三、防止漏氢的措施：

1、机组运行中，维持发电机氢气压力在正常值，发现补氢频繁或氢压下降过快时，及时汇报、联系处理；

2、保证发电机氢气湿度、纯度等参数符合规程要求，发现变化幅度较大时，及时检查处理；

3、按时检查发电机回油母管、氢冷器回水母管、定冷水箱内、封闭母线外套内的氢气含量，发现异常变大时，及时汇报、联系处理；

4、维持定冷水箱液位在正常值，发现补水频繁，水位下降过快时，及时检查处理；

5、按时检查发电机油水检测装置液位，发现进水时，及时汇报、联系处理；

6、加强对发电机定子线棒及定子线棒出水温度的监视，发现温差过大或温度异常升高时，及时汇报、联系处理；

7、保证发电机氢气干燥器的正常运行，发现运行不正常时，及时联系处理；

8、保证发电机密封油系统平衡阀、差压阀动作灵活、可靠，保证氢油压差在规程规定范围内，发现运行不正常时，及时联系处理；

发电机漏氢原因 篇2

关键词：330MW氢冷发电机,漏氢量 (率) ,定冷水箱,防范措施,方法

1 概况

大唐吉林珲春发电厂 (以下称珲春厂) 现装机容量为2×330MW, 两台发电机均为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的“水氢氢”冷却的旋转励磁机组:型号为T255-460, 额定功率为388.2MVA, 额定电流为9339A, 功率因数为0.85, Y型接法, 励磁电压为542V, 励磁电流为2495A, 额定氢压为0.3MPa。其定子绕组为水内冷、转子绕组为氢内冷 (槽底副槽转子径向通风) 、铁芯及其它构件为氢冷。氢气由装在转子两端的旋浆式风扇强制循环, 并通过设置在定子机座顶部的两组共四台氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦、密封油系统以及氢气管路构成全封闭气密结构。

影响氢冷发电机漏氢量 (率) 大小的因素可分为两部分;一是氢冷发电机内部本体结构部件的密封, 二是发电机外部附属系统的密封。氢冷发电机本体结构部件的密封涉及四个系统, 即水电连接管和发电机线棒的水内冷系统, 发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油系统, 发电机氢气冷却器的循环水系统, 发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。发电机外部附属系统的密封包括氢管路阀门及表计、氢气在线漏氢检测装置、氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置等。

2 发电机定冷水箱含氢量超标的典型事例及分析

2.1 问题情况

珲春厂3号发电机是北京北重汽轮电机有限责任公司生产的T255-460型330MW汽轮发电机, 发电机安装有氢气在线漏氢检测装置。机组于2006年9月投产, 2006年10月至2007年9月, 氢气在线漏氢检测装置始终处于报警状态, 通过核对测点, 确定报警点为定冷水箱含氢量测点, 其显示值4% (装置的最大量程) 。针对此情况珲春厂组织专业技术人员对3号发电机定冷水箱含氢量进行人工测试, 测试结果定冷水箱内氢气浓度为100%, 不符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》之11.5.3规定。查阅3号发电机近10个月的机组运行中的气密试验数据, 漏氢量均小于7.5m3/d, 且无增长趋势, 说明3号发电机整体漏氢量满足电力行业和机械行业标准要求。

2.2 机组未停机检查处理情况

为了确定3号发电机定子绕组及绝缘水管 (聚四氟乙烯) 接头等部位是否存在漏泄缺陷, 以及为3号发电机检修时是否抽转子进行漏氢处理提供科学理论依据, 立即对定冷水箱的含氢量进行了测试。

2.2.1 测试时间

2007年9月29日至10月8日。

2.2.2 测试仪器

压力真空表:0.25级, 量程-0.1~0.06MPa, 厂家:上海减压器厂有限公司。风速仪:智能热球式风速计, 型号ZRQF-J, 厂家:北京市检测仪器厂。

2.2.3 测试方法及测试步骤

(1) 因无法确定原定冷水箱内氢气含量 (容量) 堆积的时间, 为了能够准确测试和计算定冷水箱内的氢气含量, 于2007年9月29日14时将定冷水箱内氢气排放干净, 压力为0MPa。

(2) 观察定冷水箱内氢气压力上升情况。10月1日压力0.002MPa, 10月4日压力0.004MPa, 10月7日压力0.01MPa。

(3) 10月8日14时对定冷水箱内氢气含量进行检查试验, 具体数据如下:

1) 试验前3号发电机相关参数:负荷283MW;氢压0.2188 MPa;定冷水流量68.4t/h;电导率0.2557μs/cm;排氢管直径0.022m (面积0.00037994 m2) 。

2) 试验步骤:13:50分开始排氢测试:氢气浓度100%以上, 氢气流速1.5m/s, 压力0.01 MPa。

13:53时:氢气浓度100%以上, 氢气流速0.93m/s, 压力0.005 MPa。

13:55时:氢气浓度100%以上, 氢气流速0.75m/s, 压力0.003 MPa。

14:01时:氢气浓度100%以上, 氢气流速0m/s, 压力0MPa。

测验时间共计660s。

2.2.4 测试数据及漏氢量计算

①公式:时间 (s) ×流速 (m/s) ×面积 (m2) =容量 (m3) 。

②经过计算, 其定冷水箱排出的氢气容量 (最大流速1.5m/s) 为0.3761406 m3。

③因9月29日下午14点已将定冷水箱内的压力排空 (压力为0 MPa) , 故此次计算的排氢容量为近9天发电机漏入定冷水箱内的氢气总容量, 则平均每天3号发电机漏入定冷水箱内的氢气容量为0.0417934m3。

2.2.5 结论

根据本次试验所测得结果, 对比安全性评价1.3.1.1条中5.9氢冷电机密封性要求 (见JB/T6227) 规定, 当内冷水系统中含氢量 (体积含量) 超过3%, 应加强对发电机的监视;若超过20%应立即停机处理。或当内冷水系统中漏氢量大于0.5m3/d时可在计划停机时安排消缺;或漏氢量超过10m3/d时应立即停机处理。因本次测得的结果小于规定值很多, 故建议继续观察, 机组检修时检查处理。

2.3 机组停机后检查情况

2007年11月7日, 3号机组开始计划检修, 11月13日, 发电机转子抽出后, 厂家技术人员会同珲春厂专业人员采用气体检漏法对3号发电机定冷水系统进行查漏。

2.3.1 检查及试验方法

(1) 关闭发电机定子冷却水进、出口水管阀门, 冷却水全部切断。 (2) 将发电机定子内部水系统与外部管路断开, 并在发电机侧进、出口水管法兰上安装堵板。堵板上安装监视压力用的精密压力表, 以便对发电机定子内部水系统进行检漏。 (3) 在发电机定子引出线分支冷却水进水管阀门处加死垫。 (4) 用氮气将发电机定子绕组和引出线里的水吹扫干净 (或使用经过过滤干燥的压缩空气) 。 (5) 按JB/T6228-2005《汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》标准, 对定子绕组内部水系统进行气密试验。

1) 在定子内部水系统内先通入0.1MPa的氟立昂, 然后继续充入氮气 (或用经过过滤和干燥的压缩空气) 到检漏压力0.4MPa, 用卤素检测仪对定子鼻端各个绝缘引水管接头处、进出水法兰及大连接线与过渡引线的连接处进行检漏。

2) 发现漏点后进行处理, 全部漏点处理完毕后, 对定子内部水系统进行气密试验。标准为24小时的泄露压降Δpd≤1%pl, 即24小时的漏气率≤1%, 式中pl为起始的试验压力。

2.3.2 计算公式:

式中:p1———试验起始表压, 单位MPa;

P2———试验终止表压, 单位MPa;

B1———试验起始大气压, 单位MPa;

B2———试验终止大气压, 单位MPa;

t1———试验起始平均温度, 单位MPa;

t2———试验终止平均温度, 单位MPa;

Δpd———24小时泄露压降, 单位MPa;

Δt———试验时间, 单位h。

规定小于0.003 MPa。

式中:δ———24小时漏气率

规定小于1%。

2.3.3 测试数据及漏氢量计算

(1) 按照上面介绍的检查方法, 在发电机定冷水系统空气压力为0.4 MPa时, 厂家技术人员使用经检定合格的卤素检测仪, 检查发电机定冷水系统各接头密封点未发现渗漏现象。

(2) 按照上面介绍的检查方法, 在发电机定冷水系统空气压力为0.3 MPa时进行24小时气密试验 (试验数据见下表) , 根据公式 (1) 、公式 (2) 计算漏泄压降为0.018%, JB6228—2005《汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》标准要求为1%以下, 其测试后的计算结果远远小于规定值。

(3) 气密试验结束后, 对3号发电机定冷水系统进行水压试验, 以进一步确定内部水系统是否存在漏泄点, 水压试验标准采用JB/T6228-2005《汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》之规定, 标准为0.5MPa、8小时, 试验过程中, 压力表的指示无明显变化。

2.4 最后结论

省电科院专家、厂家技术人员、珲春厂专业人员全程跟踪了检查试验过程。试验结束后, 对上述试验结果进行了认真分析和讨论, 最后确认3号发电机本体定冷水系统不存在漏泄点, 定冷水箱内所含的氢气是由于发电机在运行过程中, 因发电机内氢压始终大于定冷水水压, 绝缘水管 (聚四氟乙烯) 本身在一定压差的作用下存在微渗, 长时间堆积造成的。3号发电机定冷水箱处的氢气检测测点自机组投运后终处于报警状态, 是由于定冷水箱处的测点探头安装不合理造成的。

2.5 防范措施

2.5.1变更定冷水箱在线检测装置探头的安装位置, 使其能够正确地反应发电机定冷水箱内的含氢量。同时对定冷水箱内部排氢管的进行检查, 确保其安装位置合理, 定冷水箱内无排氢死区。

2.5.2确保定冷水箱氮封装置的正常投入运行。因氮封装置为集装装置, 气瓶中的氮气经两极减压向水箱充氮气, 并保持氮压0.014MPa。当氢气渗入定冷水箱内后, 氢气轻将聚集在定冷水箱顶部, 并且使定冷水箱内的压力缓慢升高, 当压力高于额定压力0.0147MPa时, 顶部的氢气将从氮封装置的排气门自动排出。

3 330MW发电机漏氢的主要原因及消除漏氢的方法

3.1 发电机端盖、人口门结合面漏氢

一是由于发电机端盖、人口门上只有一道密封槽, 注以密封胶后, 因为密封胶未能注满而出现空隙造成漏氢;二是由于发电机端盖、人口门密封面加工质量差, 或是修后未进行有效的清理, 使注入的密封胶流入机内, 影响了气密。消除的方法:提高密封面的加工精度及检修质量, 使用新型质量高的730-B密封胶, 基本上能够达到端盖、人口门严密性的要求, 减小漏氢量。同时, 发电机修后至机组正式并网运行的一段时间, 要对其端盖及时补充密封胶。

3.2 密封油系统漏氢

平衡阀、压差阀的跟踪调整不当也是引起氢气“内漏”的原因。检修时要加强对平衡阀、压差阀的检查、试验, 使其动作灵活, 不发生卡涩。机组运行时, 运行人员要注意氢油压差的变化情况, 确保油压能随时跟踪发电机内氢气压力的变化 (压差为0.05-0.08MPa) 。

3.3 密封瓦内部漏氢

一是密封瓦间隙调整不当或是长时间运行的磨损, 二是密封垫因过热变质或机械损伤破裂而造成。需要结合机组检修, 按照要求调整密封瓦间隙或更换密封垫。

3.4 氢气漏入定冷水系统

对于水氢氢冷却的发电机, 为了防止氢气漏入定子绕组的水系统中, 可用氢气在线检测装置进行监视。参照JB/T6227及二十五项反措的规定, 当内冷水系统中含氢量 (体积含量) 超过3%, 应加强对发电机的监视;若超过20%应立即停机处理。或当内冷水系统中漏氢量大于0.5m3/d时可在计划停机时安排消缺;或漏氢量超过10m3/d时应立即停机处理。

3.5 焊缝的焊接质量不良

在焊缝上查漏时, 应将焊缝上涂的漆和腻子刮掉, 再进行查漏工作。当发现焊缝有砂眼存在漏泄时, 要剔开焊口重新焊接。机组运行时, 可采用带压堵漏方法。

3.6 定子引出线套管密封处密封不严

一是由于套管内密封弹簧压力不足造成漏泄, 应紧固螺丝帽加大弹簧压力。二是由于出线套管密封胶垫受油侵蚀或在高温作用而发生变质, 失去弹性造成漏泄, 应更换新的防油密封胶垫, 并严格遵循安装质量和要求。

3.7 定子测温出引线的端子板漏氢

其根本原因是由于该处的密封结构不合理造成的, 也存在由于内部插接密封不良引起的。对于每个引出端子采用单独密封垫封结构的, 可换成2mm厚的整块丁氰密封垫后, 进行均匀加力紧固, 可以消除漏氢。或对发电机本体处的密封法兰及引线端子板同步进行改进, 增加密封面接触面积, 增大紧固螺丝的规格。

3.8 转子滑环引出线或轴中心孔的堵头漏氢

原因是发电机长期运行密封垫变质老化、密封垫安装不当或螺丝未拧紧造成漏泄。按照安装质量要求更换新的密封胶垫, 并拧紧螺丝后, 就能消除漏氢。

3.9 阀门漏氢

阀门漏氢多是由于门心研磨不平, 门心的胶皮垫破损或内部薄膜开裂造成的。消除漏氢的办法是重新研磨门心, 更换胶皮垫。对于产品质量问题的阀门, 如在采取上述措施后仍未见效时, 则应进行更换。

4 结束语

总之, 造成发电机漏氢的因素很多, 本文所介绍的漏氢原因及处理方法只是在实践工作中所积累的一些经验, 并不能涵盖所有同类型的机组。为确保发电机安全稳定运行, 必须加强运行人员的责任心并配以先进的检测手段, 严密监视发电机的各种参数, 以便及时发现发电机内冷水系统及氢系统的异常, 及时采取相应的对策, 消除隐患, 确保发电机的安全、稳定、经济运行。

参考文献

[1]李东风.浅谈发电机漏氢原因及查找[A].全国火电100MW级机组技术协作会第五届年会论文集[C].2006.

[2]常少杰.浅谈发电机漏氢原因分析及处理[J].科学之友, 2013 (09) .

发电机漏氢原因 篇3

作者：佚名 文章来源：网上搜集 点击数：120 更新时间：2008-11-17 19:34:49

摘要：本文重点分析了煤矿井下刮板运输机电机在使用安装运输过程中损坏的原因，并制定出相应避免措施

关键词：刮板运输机；电机损坏原因；对策

煤矿井下刮板运输机是采掘工作面的主要运输工具，管好用好刮板运输机对于煤矿安全生产具有很大意义。

通过多年的实践，发现刮板运输机的电动机损坏经常导致井下运输线瘫痪。因此，分析井下刮板运输机电机的损坏原因，找到问题所在，可保证井下正常生产有序进行。

电动机选择要考虑三个因素：一是电动机的发热；二是电动机允许的过载能力；三是电动机的启动能力要满足使用要求。对照电机选择因素来分析目前煤矿井下刮板运输机使用状况及对电机产生的影响，就可找出对策。

1．刮板运输机的铺设不符合平、直、稳要求。由于煤矿地质条件复杂，形成的工作面运输巷道不平、不直，刮板运输机功率很大部分消耗在克服这些不平不直和不稳而产生的阻力上。运输物料时经常超负荷运行。对此应采取的措施是，尽量开拓平直巷道、刮板机铺设要合格、铺设刮板机不能过长。

2．在多部刮板运输机串联运输时，机头与机尾搭接高度与长度不符合规定要求。如果煤渣太多或前面刮板机因故停车，极易造成拉回头渣，堵塞下运输槽，引起电机过负荷。解决办法是按标准铺设刮板机机头机尾，在机头机尾及刮板机中部设置回渣塘，并及时清理。如有条件，最好能将刮板机运输槽全部隔起来。

3．重载启动刮板运输机，引起运输电机堵转而烧坏。解决办法是先启动电机，后出渣。

4．刮板机头积渣太多被掩埋，电机散热不良而过热，绝缘损坏。应采取的措施是在机头及运输槽设置挡煤板和采取一机一人的办法。中国资产管理网

5．机头位置选择不好，导致机头被棚腿挤压或装设不稳，造成电机负荷加大。因此，机头位置应选择在较宽敞巷道处。

在使用和维护上，还应注意做到以下几点，才能有效解决刮板运输机烧电机的问题。

1．在刮板机电机与齿轮箱联轴器上以及齿轮箱输出轴上使用合格的保险销子。一旦发生过负荷或堵转现象，保险销被剪切，有效防止电机过负荷。

2．合理装配刮板机各种部件，将烧电机事故消灭在萌芽状态。如电机与齿轮箱对中不好，或机头螺栓固定不紧、缺螺栓等，使运行振动过大；轴承受挤压变形，导致电机扫膛而损坏。

3.野蛮装卸是电机损坏的一个不可忽视因素。例如，电机接线总成被撞坏，转子轴被撞弯，端盖风叶被撞坏等情况均可能导致电机损坏。

4．因电气故障而导致电机损坏的情况也不容忽视：

发电机组漏氢治理 篇4

自从氢冷发电机问世以来,漏氢就是长期困扰此种冷却方式发电机组的问题。漏氢不只是造成机组的运行成本的提升,更严重的是由于漏氢不可控制形成的重大安全隐患。长二热5、6号机组为哈尔滨电机厂生产的型号为QFSN3-200-2,经FWL/B发电机自并激励磁系统供给发电机励磁,发电机定子绕组采用水内冷,转子绕组采用气隙取气斜流式氢气内冷,定、转子铁芯采用氢气表面冷却,整机内部为密闭氢气循环冷却,额定氢气压力0.3MPa。

1 问题提出

长二热5、6号机组在投产初期存在漏氢量严重超标的问题。厂家标准是小于11Nm3/d为合格,小于8Nm3/d为优良。但是两台机组在试运和投产初期分别为28Nm3/d、47Nm3/d在经过认真的漏点查找、分析和治理后,分别达到合格漏氢率2%(如表1)。

首先,经过漏点查找,两台发电机漏氢主要问题为:

1)发电机上、下人孔,氢气冷却器人孔。机组运行1年后,既发现原厂配的密封件老化,全部更换。

2)氢气冷却器,主要有两个问题。

哈尔滨电机厂在同一时期出厂的氢气冷却器都存在结构设计的缺陷,在机组运行一段时间后内部支撑断裂,进而造成冷却器钢管断裂,大量漏氢,所以要及时在机组有停运机会时予以消除。

冷却器外部端盖法兰,由于制造厂原设计为两层橡胶垫,一层铜垫,人为造成密封面增加。且由于该法兰结合面较大,所以极易泄漏。长二热2号发电机就曾因此原因造成泄漏量超标,后改为一层8mm丁晴橡胶垫,效果良好。

1)本体焊口沙眼;

2)本体上安装的仪表测量的法兰;

3)发电机外端盖,原因是沟槽密封胶不满或压力不够。

2 方法策略

2.1 外部设备、管路整治

发电机因为外接管路及设备较多,所以造成外部漏氢的可能性也增加。以我厂发电机为例,外接设备主要有氢气纯度仪、氢气湿度仪、氢气干燥器(1台)、绝缘过热分析仪等,这些仪器的内部有许多管路和阀门,同时都有与发电机连接的管道[1]。发电机所必需的外部管道主要包括:气体站、管道和阀门。这些外部设备的外漏点容易查找,处理。我们的经验是:

1)能够利用焊接的,尽量减少法兰与螺纹连接;

2)由于氢气分子很小(分子量只有2),所以较大的阀门要选用质量好的波纹管截止阀,小的阀门多采用针形阀;

3)另外,排氢、排氮气总门的内漏也是不容忽视的泄漏点;

4)气体采样最好采用两道阀门,一旦有漏点有利于处理。

2.2 密封瓦调整

该型发电机的密封瓦采用双环流结构,总间隙要求在0.20mm~0.25mm范围内。有三种情况:

负偏差,这主要是在安装质量控制不严格造成的。负偏差使密封瓦与轴之间不易形成稳定的油膜,所以要严格控制加工精度。

正偏差,如果密封油颗粒度控制不好,极易造成瓦和轴的磨损,造成间隙增大。在允许的范围内的增大不会造成漏氢,但会使密封油流量增加,密封油增加后是否会造成氢气损耗增加我们在下面进行讨论。

密封瓦椭圆度不合格,这种现象对稳定油膜的形成是最为不利的,所以在安装和检修过程中要坚决避免。

2.3 密封油的调整

密封瓦间隙有一定范围的正偏差。同时考虑运行中瓦和轴的磨损。设计的空侧密封油压与氢气压力之间的差压是0.05±0.01MPa。这是靠差压阀来实现的,最理想的状态是空侧和氢侧的油压完全一致,不发生向任何一侧的串油,这是靠平衡阀来实现的。但是由于平衡阀的控制油只能取自两侧油压的一点,而实际密封瓦油环是整个圆周,不可能做到完全不串油。运行中应该在关闭氢侧密封油箱进、排油阀后,观察油位变化情况来调整平衡阀,尽量减少两侧相互串油。如果串油严重会造成氢气泄漏增加,这是因为:资料显示氢气的溶解度在表压0.3MPa压力下为35%左右[2]。所以氢侧的密封油含有大量的氢气。如果氢侧油不与空侧交换,独立循环,饱和后就不会增加氢气消耗量;如果发生空侧向氢侧串油,则氢侧密封油油箱油位高后会排至空侧密封油系统。如果氢侧向空侧串油,那就是直接把含有大量氢气的油排到空侧系统,空侧密封油与主机润滑油都有排氢风机,氢气在压力下降后从油中析出,最终排走但因为空侧油的稀释和溶解,不会造成太大的损失。如果空侧密封油配有真空油净化装置,情况就不同了,净化装置会把油中所含气体大量排出,会明显造成氢气泄漏量增加。

发电机本体很多时候就因为密封油调整不好,氢侧的密封油与空侧密封油大量混合,通过空侧密封油净化装置大量排氢。造成补氢量为28Nm3/d。在停止该装置运行和调整密封油压力后漏氢量下降为11Nm3/d。

由此可见,密封油系统的调整是控制补氢量的一个重要手段。并且机组在大修后应打风压,并测量空气泄漏量(如表2)。

(状态:0.1013MPa,20℃)m3/d

2.4 转子导电螺钉

转子导电螺钉的泄漏是一个很严重的问题,因为氢气会通过转子中心孔跑到励磁碳刷、滑环处,一旦滑环打火,后果不堪设想。所以导电螺钉漏氢,无论情况是否严重,都要及时处理。导电螺钉漏氢的原因也分为3种情况:

1)螺钉松动,这种情况最严重,因为在3000转/min的高速下有可能造成机械性的破坏;

2)导电螺钉密封圈松动,老化;

3)导电螺钉绝缘层内有气道,长二热1号机组在小修时做气密试验时发生此现象。目前哈尔滨电机厂已改进绝缘结构,更换过去云母带绝缘缠绕层为玻璃带缠绕,另外增加螺杆凹凸沟槽,可以避免内部气道形成。

总之,以上介绍的漏氢的原因和处理方法不可能概括所有情况,只是在工作中积累的一点经验,仅供大家参考。各台机组应根据实际情况分析和查找原因,大家相互交流,共同解决氢冷机组的难题。

摘要：国产氢冷发电机漏氢一直是困扰机组安全经济运行的大问题,本文从实践中总结经验,从外接管路、设备的泄露,发电机本体的漏点,密封瓦与密封油系统的调整,转子导电螺钉的泄露等几个方面介绍了解决漏氢的方法。

关键词：发电机,漏氢,治理

参考文献

[1]李滔,杨勇.发电机漏氢量大原因分析及处理[J].热电技术,2006(1).

[2]陶红伟.600MW发电机漏氢量(率)控制[J].高科技与产业化,2010(1).

氢冷汽轮发电机组漏氢问题探析 篇5

氢气作为大型汽轮发电机组最好的气体冷却介质,在短时间内尚不易被替换。随着发电机组容量等级的不断增大,氢气压力不断升高,漏氢量也不断增多,一旦发生漏氢事故,会给汽轮发电机组带来安全隐患,同时给发电企业带来经济损失等问题。在企业“降耗节能增效”的经营原则下,对漏氢量的研究和控制具有重要意义。笔者根据多年的工作经验,针对氢冷汽轮发电机组漏氢问题作一简单探析。

1 氢冷汽轮发电机漏氢原因分析及其应对措施

1.1 结合面密封不佳引起漏氢及其防范措施

易漏氢的主要结合面有:端罩与机座、端盖与端罩及上下半端盖、端盖与密封瓦座、热工测温元件接线柱板与机座、出线罩与机座等之间的接触面。这些结合面漏氢的主要原因有以下几种:(1)结合面加工精密度低,表面粗糙不平;(2)铸钢件带有砂眼;(3)密封胶老化或厚度不均匀;(4)相关部件在安装和运行中出现变形等。

应对措施有:制造部门应确保零部件的原材料质量以及结合面的加工精密度,出厂前做好发电机整体及每个关键部件的气密检查或水压试验。在发电机安装和检修过程中,必须按照安装工艺和检修规程的要求对紧固螺栓按顺序进行紧固,端盖紧固螺栓的紧力要均匀,及时更换已老化的密封材料;在油密封座、冷却器压板、人孔盖板、测温端子板等结合面处,将密封胶与密封垫配合使用;当发电机端盖变形时,应对端盖进行注胶;密封瓦两侧垂直面保持光洁、无凹坑、无裂纹,不平行度应符合图纸要求,保证发电机达到良好的质量标准。

1.2 焊接质量未达标引起漏氢及其防范措施

焊接质量未达标是制造过程中造成的。笔者曾发现有以下几种情况:(1)发电机定子汇流管三通处焊口出现裂纹;(2)发电机铜引线端子(板)与不锈钢接头焊缝不严密;(3)发电机励端内冷水塑料软管与汇流管接头处出现裂纹等。

造成焊接质量未达标的主要原因有:(1)一些特殊部位的焊缝形状复杂,给焊接和检验带来不便;(2)保证焊接质量的规章制度不健全;(3)检查焊接质量的方法不符合要求。

应对措施有:对一些焊接结构件如机座、端盖、密封件等,在焊接工作完成后,先进行消除应力工艺处理,再对焊缝进行探伤检查,最后做气密检查;对精细部件(如汇水管接头等),采用中频钎焊代替焊枪钎焊;加强对焊工的培训,考核合格后才允许其上岗;改进部件设计,完善焊缝的形状和位置等。

1.3 氢气冷却器及管路漏氢及其防范措施

发电机在运行时,局部管道易发生共振并波及氢气冷却器水箱盖,使其发生开裂,引起漏氢。

应对措施:出厂前和组装前后均应进行严密性试验,若密封垫已老化或破损必须更换;减小冷却器的振动;用无缝钢管做气体管道,连接处需采用焊接方式,安装完毕后,还需单独做外部管路气密性试验;对制造质量不合格的截止阀必须更换。

1.4 密封油系统漏氢及其防范措施

有报道某电厂曾因发电机汽侧密封瓦氢侧回油窗法兰面氢气泄漏而引发爆炸,经检查和分析,是由于密封瓦间隙调整不当,平衡阀和压差阀制造与装配质量不合格等原因引起密封油系统的空、氢侧油流互窜,使氢漏入润滑油系统引发该事故。因此,在双流环式密封油系统中,应严格按照图纸要求正确调整密封瓦间隙;严格控制系统内各设备、配件的制造与装配质量,尤其要保证压差阀和平衡阀具备良好的工作性能,防止密封油窜油、渗油和漏氢、跑氢。

1.5 定子内冷水系统漏氢及其防范措施

定子内冷水系统漏氢的现象也比较严重,某电厂曾因线棒磨损引发漏氢而被迫停机。定子内冷水系统漏氢的主要部位有:(1)定子线棒接头封焊处的虚焊或砂眼;(2)聚四氟乙烯管与不锈钢压接部分漏氢;(3)连接管螺母松动及其聚四氟乙烯引水管破漏;(4)空心铜线材质差、绕组端部固定不牢、导线换位加工时产生的裂纹扩大等原因导致空心导线断裂。

应对措施有:(1)必须保证绝缘引水管的装配质量,注意引水管不能与周围部件靠近;(2)确保汇水管及其上、下排气管、排污管、弯头等的连接焊口和定子空心导线的焊接质量;(3)在线监测定子内冷水系统水箱的含氢量,若含氢量(体积含量)超过3%时报警,在120 h内未能消除或含氢量升至20%时应停机处理[1];(4)在发电机检修期间,排查定子线棒和绝缘引水管是否有磨损、引水管接口是否有泄漏等,并进行水压试验。

1.6 出线套管漏氢及其防范措施

出线套管漏氢的主要原因有:(1)出线套管本身不严密;(2)套管穿过出线箱的孔洞处密封受损;(3)铜法兰与套管瓷件之间的固定松动;(4)套管瓷件内导电杆与上下端出线铜杆之间焊接不合格等。

应对措施有:在封闭母线上加装漏氢监测装置,瓷件与法兰之间采用高质量环氧树脂黏结剂填充等。

1.7 转子引出线密封不严引起漏氢及其防范措施

转子引出线密封不严引起漏氢,常见的有以下几种情况:(1)发电机导电螺钉中心孔有砂眼;(2)导电螺栓密封垫密封圈老化变形;(3)导电螺栓因热应力作用变形致使封圈密封不良;(4)发电机导电螺栓与导电杆装配质量不合格,导电螺栓在运行中松脱、飞逸;(5)密垫圈压帽松动,虽然不会造成立即漏氢,但存在严重漏氢隐患,不能忽视。

应对措施有:在大修更换密封橡胶垫时,用力矩扳手拧紧每个导电螺钉;对导电螺栓进行探伤检查;必须保证引出线密封各部件的材料质量和制造质量。

2 氢冷汽轮发电机漏氢检测方法

氢冷汽轮发电机漏氢的途径虽然复杂,但最终可归结为明漏与暗漏。

明漏即氢气泄漏到大气中,其主要漏点一般在发电机本体上,如发电机密封瓦、水电连接管、发电机人孔、端盖、手孔、测温元件接线柱板、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰等处。由于氢气泄露到大气中,漏点较容易找到,原因也能较快查明。

暗漏即氢气泄漏到密封油系统、定子冷却水系统和封闭母线壳体中。由于这些系统为封闭状态,找到漏点的具体位置难度很大,检查处理也较复杂。据笔者经验,只要能够结合发电机结构、氢油水系统的构成,做到具体问题具体分析,便可以发现暗漏点。笔者从实践中总结出发现漏氢的四种方法:用眼观察、用鼻嗅、用手触摸和用仪器检测。

2.1 用眼观察

就是观察氢冷汽轮发电机有无异常现象,一旦发现异常,即使是微小的异常,也不能放过,要详细分析发生异常的原因,找到漏氢点。某电厂运行人员在巡检时发现压力表显示机内气压下降很快,而各个漏氢测点却均未发出报警信号。值长得到报告后迅速组织人员对0~12.6m层的所有外部设备进行检查,发现密封油箱的液位计显示上液位下降很快。这一现象有可能是密封瓦处氢侧油压大于空侧油压,导致氢侧向空侧串油,机内氢气可随着逸出发电机所致。进一步检查发现平衡阀压力表显示,平衡阀跟踪失常,导致空侧与氢侧压力不一致。于是决定打开旁路调整,在线拆开平衡阀进行检修,清洗完以后重新装上,关闭旁路,投入平衡阀后,空侧与氢侧油压重新归于一致,密封油箱注入补充油后,也显示稳定在中间位置。重新对补氢量进行记录,发现随后补氢量已大大减少,已达到规定的24h内的标准值。这次故障可能是由于油质内存有杂质,导致平衡阀卡涩,造成活塞不能平滑运作。

2.2 用鼻嗅

纯粹的氢气本身是无色无味的气体,但是,氢气在发电机内与温热的密封油长时间接触,氢气中也吸纳有部分油蒸汽,因此,当氢气漏出时都带有油蒸汽味;有时由于油蒸汽含量很低,普通人或许嗅不出来,但对一个有经验的运行人员,就易在漏点附近空气中嗅出油蒸汽的异味。因此,值班人员在巡检时,如果嗅到异常的油蒸汽气味,应对重点部位做进一步检查。

2.3 用手触摸

就是靠手的触觉判断。氢气分子的吸热能力很强,当氢气泄漏量达到一定程度时,可带走附近很多热量,导致漏点周围的空气温度和漏点处的金属温度降低,此时用手触摸就能感到漏点附近温度较低,以此来发现潜在的漏点。用手触摸判断出可能的漏氢点后,再用肥皂水涂在该处,若有泡沫冒出就可确定漏氢点位置。

2.4 利用检测仪器

当前高新技术快速发展,各种各样的在线漏氢检测仪器不断问世,给发电工作人员检测氢漏点的判断带来极大方便。利用在线检测仪器,工作人员能够更加准确地找到氢泄漏处,甚至能从检测仪器上看出泄漏的氢气所占空气的百分比。现在一些大公司生产的漏氢检测仪,一般都采用高性能气敏元件作为检测传感器,由监控器提供恒流电源,将可燃性气体浓度信号转化为电信号送入控制单元,控制单元指示出监测环境里可燃性气体的浓度,这种检测仪具有灵敏度高、响应速度快、测点位置全面的特点。如有的电厂在定子冷却水箱上部、汽端和励端空侧回油管、封闭母线的A/B/C三相和中性点等位置均设有测点,并留有备用测点,已经基本能够覆盖所有容易氢泄露的位置。

3 结束语

发电机是火电厂的重要电气设备,氢油水系统是发电机的重要组成部分,氢气的任何一点泄漏,都可能造成非常严重的后果。只有我们不断加强的责任心,工作认真细致,对任何出现的细微问题都做到不放过、不遗漏,才能最大程度地避免漏氢所产生的安全隐患和损失。

参考文献