1 000 MW机组漏氢原因分析及处理对策

张明杰

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

1 000 MW机组漏氢原因分析及处理对策

张明杰

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

针对某厂1 000 MW发电机组漏氢量大的情况，经检查发现发电机汽轮机侧端盖筋板处漏氢严重，对发电机本体和氢系统阀门、定冷水箱、油系统、闭冷水系统、轴瓦座进行全面检查，对漏氢原因进行分析，并采取有效的处理措施，解决了机组漏氢量大的问题，避免了事故停机、保证了安全生产。

发电机；氢压；密封瓦；漏氢

某厂2台1 000 MW机组由东方电机有限公司引进日本东芝公司技术和部件生产，冷却方式为水—氢—氢型，励磁机组电源接至发电机出口，采用有刷励磁。定子绕组采用冷却水内冷却方式［1］，铁芯、转子绕组及其它构件采用氢气外冷却方式。发电机转子两端分别装有旋浆式风扇，用来强制循环氢气，使循环的氢气通过定子机座顶部4组氢气冷却器，带走发电机的热量，使氢气得到冷却。发电机的氢气冷却系统主要由发电机定子外壳和氢气冷却器组成，在发电机两端还有油密封瓦、发电机端盖和氢气的辅助管道。发电机型号为QFSN-1000-2-27，额定功率为1 008 MVA，额定电流为23 949 A（YY型接法），功率因数为0.9（滞后），额定励磁电压为501 V，额定励磁电流为5 272 A，氢压额定值为0.52 MPa。

1 事件过程

2011年12月，发电机氢压曲线斜率明显增大［2］，计算知每天漏氢30 m3，漏氢量明显增大，经排查发现发电机汽轮机侧端盖筋板处漏氢，还发现励磁侧有烟雾喷出，在小修前一段时间，电机维护人员采取多种堵漏措施，收效甚微。

2 原因查找

2.1 发电机本体和氢系统阀门检查

维护人员使用肥皂水、检漏喷剂和氢气检漏仪器，全面检查了发电机本体和汽轮机厂房顶部0 m层、8.6 m层、17 m层以及40 m层所有与氢气系统、密封油系统相关的密封点。检查后发现3个明显漏点：发电机1号检漏器检查门、油气分离器底部排气口和氢气露点湿度仪进气门。经过处理，将漏点消除。2012年3月28日～4月5日，依次隔离A、B氢干器，观察发电机氢压，没有明显变化。之后再次全面检查发电机氢气系统相关密封点，未见明显漏点。

2.2 定冷水箱检查

关闭定冷水箱充氮门和排氢门，1天后然后打开排氢门，观察17 m层的煤气表，读数没有改变，排除了氢气漏入定冷水箱的可能性［3］。

2.3 油系统及阀门内漏检查

对汽轮机房顶的密封油排烟口进行检查［4］，发现有漏氢情况；2次对密封油箱、管道及测量元件进行检查，无明显漏点。

2.4 闭冷水系统检查

打开发电机3、4号氢冷器冷却水出水管道的排气门，使用氢气检漏仪检测，检漏仪均持续报警；打开1、2号氢冷器冷却水出水管道的排气门，检测时没有报警。

打开3、4号氢冷器冷却水出水管道排气门3天，使排气门长期排水，再用氢气检漏仪检测，检漏仪无报警。

通过现场查漏结果分析：励磁侧密封瓦处有烟气排出，汽轮机侧端盖筋板处漏氢严重，汽轮机侧焊接缝隙处有漏氢，其它各处均无漏点。

2.5 发电机瓦座检查

2012年3月20日～4月30日，对发电机进行停机大修，停机排氢后，按照预定的方案进行打压查漏，发现气侧上端盖漏气严重，励磁侧密封瓦喷烟气［5］，中心环密封面漏氢严重。

a.励磁侧密封瓦空侧及氢侧磨损超标。

b.施工人员对密封瓦安装要领、注意事项不清楚，在密封瓦座上涂抹的密封胶不均匀或者过多，造成密封油路堵塞，另外在安装密封瓦时，上、下瓦发生摩擦，造成密封胶堆积，瓦面接触不好，油路阻塞［6］。

c.密封瓦瓦座损伤，使密封瓦间隙过大，导致漏氢。

d.汽轮机侧端盖变形，造成筋板处漏氢严重。

3 处理对策

a.将大机润滑油泵停运，保持发电机密封油系统和定冷水系统正常运行。从发电机的CO2系统充入0.05 MPa的六氟化硫，再用干燥的压缩空气加压至0.3 MPa。

b.用卤素检漏仪对发电机两端的9、10号瓦附近区域进行氢气泄漏检查，全面地对9、10号瓦室的接合面、焊缝及密封瓦空隙、螺栓孔缝隙等进行检查［7］，仔细观察密封瓦空、氢侧的回油及密封油箱油位情况，查看转子表面空、氢侧回油是否均匀、有无大股回油现象等。

c.用卤素检漏仪对发电机中性点接地处进行检查，确定是否存在漏氢现象。

d.发电机密封瓦间隙处有可能存在漏氢现象，应对密封瓦和7号瓦转子的损坏情况进行检查，若转子轴颈没有损伤或有少量浅划痕，则不用修复转子，只需将密封瓦进行更换。在进行密封瓦更换时，应使轴瓦与轴颈间隙值在规定范围内，并对密封瓦面和效验环的接触情况进行认真检查，保证每m2至少有4～5个接触点，并有71%以上范围的接触面。

e.将破损的瓦室密封垫和辅助紧固件密封垫进行更换［8］。

f.定期对发电机定子顶部管和底部管的氢气系统阀门进行更换，避免因阀门内漏引起漏氢。

g.大修时，将航空插头的底座法兰打开，为避免其漏氢，应定期将法兰密封垫进行更换。

h.对发电机系统进行气密性试验，重点对氢气系统更换过的阀门、轴颈密封面处、汽轮机房顶部发电机氢气排空管口、润滑油排油管口等与氢气系统有关的管路进行检测，确保泄漏量在标准范围内（小于12 m3／d）。

4 经济性分析

发电机经过检修后，漏氢量由30 m3／d降至7～8 m3／d，基本解决了机组漏氢问题。若1 000 MW发电机组因漏氢引起一次非停（按抢修15天计算），由发电量减少引起的经济损失约3 000万元，启停机耗油引起的经济损失约150万元，检修需要的人力、物力投入约25万元，即减少一次非停的总价值约3 175万元，经济效益非常可观。

［1］ 曹凤波，冯立伟，王威彪.大型汽轮发电机组漏氢故障浅析［J］.东北电力技术，2010，31（6）：20-21.

［2］ 谢尉扬.发电机漏氢标准讨论［J］.电力建设，2008，29（2）：67-69.

［3］ 陈胜利，候 峰.氢内冷发电机漏氢的综合治理［J］.内蒙古电力技术，2006，24（5）：16-17.

［4］ 周艳荣，宋大勇，李 立，等.汽轮机负压系统查漏中氦气查漏仪的应用与效益分析［J］.东北电力技术，2013，34（12）：15-16.

［5］ 李晓强，谭立锋，苏 东.土耳其600 MW超临界机组发电机轴颈磨损原因分析及处理［J］.东北电力技术，2013，34（12）：15-16.

［6］ 关达生，曹 文.空冷200 MW汽轮发电机与氢冷200 MW汽轮发电机的比较［J］.黑龙江电力，2010，32（1）：3-4.

［7］ 杨凯利，毕小朋，田俊义.600 MW汽轮发电机氢气纯度低的处理方法［J］.热力发电，2012，41（1）：87-88.

［8］ 王雪东，彭守刚，赵雪峰.200 MW发电机转子轴颈磨损对密封油系统的影响及处理方法［J］.黑龙江电力，2009，31（5）：391-392.

Analysis and Countermeasures of Hydrogen Leakage of 1 000 MW Generators

ZHANG Ming⁃jie
（China Huadian Laicheng Power Plant，Laiwu，Shandong 271100，China）

With a view to hydrogen leakage and a serious leakage is found at the turbine side cover stiffen plates of the generator.An overall checkup and analysis are made concerning genrator itself，hydrogen system valves，fixed cold water tank，the oil systems，closed water system，bearing seat.And measures are taken to solve it，avoiding unit shoutdown and ensuring safe operation.

Generators；Hydrogen pressure；Oil⁃seal ring；Hydrogen leakage

TM621；TM311

A

1004-7913（2015）03-0045-02

张明杰（1971—），男，学士，工程师，主要从事火力发电厂运行调度方面工作。

2014-11-16）