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发电机相关化学问题氢内冷发电机漏氢的综合治理

发布时间：2010/6/5 阅读次数：1417 字体大小: 【小】【中】【大】

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1、概述：

内蒙古国华准格尔发电有限责任公司（以下简称准电）2×330MW机组，是北重引进法国ALSTOM技术和部件，由北重组装生产的“水氢”冷却的无刷励磁机组，即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁芯及其它构件氢冷。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两组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。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,冷却水流量为475m3/h,冷却水温为33℃。其结构图如下：

2、氢冷发电机漏氢的部位

氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲总归有两部分；一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢，二是发电机外部附属系统的漏氢。氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统；包括：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漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调系统、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。

3、发电机漏氢的典型事例及处理

氢冷发电机漏氢部位的查找是很繁琐的工作，需要工作人员作反复细致查找和长期跟踪记录分析，确证漏氢的根源和途径，根据漏氢的根源和途径的不同，漏氢又可分为内漏和外漏，氢气直接漏到大气中称为外漏，外漏点比较直观易查找和处理；氢气通过其它介质和空间泄漏掉称为内漏，内漏一般不易查找和处理，以下就准电出现过的漏氢事例的查找处理作一介绍，以供参考。

3.1发电机定冷水箱内含氢超标的处理

准电一号机2002年4月投产，2002年7月5日从漏氢检测仪显示发电机定冷水箱处含有氢气，当时氢气含量为1.3％，为了确证这一点的漏氢情况，我们使用M77-PHP-100便携式氢气纯度分析仪从定冷水箱取样管口处取样化验，含氢量是1.4％，到2002年9月定冷水箱含氢量最大达到

6%，确证水箱含氢后，这期间我们多次组织国内专家进行现场会诊，并加强现场跟踪记录，并对定冷水箱含氢量、定冷水箱回水温度、负荷和时间的对应关系绘成曲线进行分析研究，可能造成这一现象的原因分析如下：

（1）定子线棒的接头封焊处漏水，其原因是焊接工艺不良，有虚焊，砂眼。

（2）空心导线断裂漏水，断裂部位有的在绕组的端部，有的在槽内直线换位处。其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处固定不牢，产生100HZ的高频振动，使导线换位加工时产生的裂纹进一步扩大和发展。

（3）聚四氟乙烯引水管漏水。绝缘引水管本身磨破漏水的一个原因是引水管材质不良，有沙眼（从外表看无异常，且水压试验合格，管内壁有沙眼）。另一个原因是绝缘引水管过长，运行中引水管与发电机内端盖等金属部分摩擦而导致水管磨破漏水。

（4）聚四氟乙烯引水管连接管螺母有松动导致水管漏水。

（5）聚四氟乙烯引水管和金属压接头处存在制造缺陷，压接部分漏氢。

针对以上漏点，在检修中进行如下措施并处理：

1）经过调研选择信誉度高、质量过关并经多家电厂使用无问题的密封条厂家；

2）精心测量认真核算，选择槽满率最佳配合的密封条；

3）将损伤的轴颈进行微弧冷焊处理，对发电机密封瓦进行精心刮研，使空、氢两侧间隙及接触面在标准范围内，并通过三级验收合格后方可安装。

4）将两台机氢盘阀门更换为进口球阀。

5）在大小修时严格把关，对定冷水路和整体进行气密试验不合格或有疑问时决不能回装；2005年两台发电机检修后，定冷水路和整体气密试验达到优良标准，起机后至今，平均日漏氢量都保持在2~6m3/d的范围内。

对密封瓦和瓦座装配的控制

密封瓦的间隙直接影响到发电机的漏氢量，密封瓦的检修是发电机检修很关键的一步，必须严格把关过程控制。准电发电机机采用单流环式油密封，空、氢每侧密封瓦由四个900弧型条拼接成整环，密封瓦的氢侧与空侧共用一路进油，分两路回油，通过差压阀自动跟踪控制油压使氢油差压保持

0.05~0.1MPa,空氢两侧密封瓦拼装后在瓦室内靠弹簧勒紧,密封瓦在瓦室内可以随轴颈径向浮动，并通过圆键定位于密封座内。

在刮研密封瓦前必须精心测量瓦处轴径，仔细检查轴颈有无沟槽或磨损带，如有两条以上宽度大于1mm、深度大于0.15mm沟槽或宽度大于20mm、深度大于0.05mm的磨损带应采用微弧冷焊修补轴颈,修补后轴颈和原母材轴颈用刀口尺比齐用0.02塞尺不如为合格。

在刮研瓦前还应仔细检查刮研瓦的瓦胎具,有无磕碰或脏污，尺寸和要求偏差多少作详细记录，在刮研瓦时将胎具偏差补偿考虑进去，确保所研密封瓦和轴颈的间隙达到厂家要求的范围内,即空侧间隙0.08±2mm,氢侧间隙0.16±2mm。

在刮密封瓦时保证瓦条端口结合严密，无圆角或缝隙，端面每平方厘米至少有2~3个接触点，整体接触面不低于70％,且均匀分布。密封瓦内弧面和胎具每平方厘米至少有2~3个接触点，整体接触面不低于70％,且均匀分布。

将刮好的密封瓦装入瓦座后勒好弹簧，用手推动瓦块检查有无卡死现象，回装密封瓦后应检查瓦环端口的接触情况，端口结合紧密用0.03mm塞尺检查应塞不入，并且无错口现象。

回装密封瓦座时将瓦座密封槽清理干净后压入选择好的密封条，密封条压入时应保持自然状态，严禁拉伸或压缩密封条，密封条和密封槽的长度相适应，密封条端头切成和槽端头相一致的形状并挤入适量密封胶。用螺丝把紧瓦座后用0.03的塞尺沿密封面检查不入为止。

4、处理效果和经济分析

2005年准电一号发电机和二号发电机经大修处理后,一号机由大修前22m3/24h左右降至（5~8）m3/24h，二号机检修前30m3/24h降至（3~6）m3/24h，效果明显。

从经济上分析：成功地检修一次发电机，综合彻底地治理好发电机漏氢，在检修周期内少发生一次发电机非停，经济效果非常可观。如果一台发电机因漏氢的一次非停（按抢修15天计算），直接由少发电量造成的损失约1600万元，起停机耗油造成的损失一次约94万元，检修的人力物力投入约15万元，成功检修减少一次非停总价值约1709万元，安全稳定地长周期运行所创造的社会效应更是无法估量的。

6、结束语

总之，发电机漏氢的原因很多，发电机存在漏氢后，在停机前积累数据分析和查找漏点，选择优良的密封材料和备件，在检修中合理地配置密封条，严谨细致地刮研密封瓦，消除密封“死点”，通过四个气密性试验把关合格后，漏氢工作就顺理成章地处理好了。

[参考文献]

（1）[1999-11-09]《国家电力公司标准之汽轮发电机运行规程》

（2）北重《330MW汽轮发电机安装使用说明书》

原文发表时间：2005-09-12

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