国产大型汽轮发电机漏氢分析与解决措施

摘要：水氢氢冷却方式汽轮发电机是工业中常见的一种发电机种类之一，其定子绕组采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯和其他构件都采用氢冷。这种发电机在运行过程中会产生一定的漏氢量，如果量值超过一定的范围，那么会对发电机的安全运行造成一定的损害，导致严重的经济损失。漏氢量是衡量发电机组安全运行状态的重要技术指标之一，必须要对其引起足够的重视。基于此，本文将对大型汽轮发电机漏氢超标的现象进行分析，然后提出相应的解决措施。

关键词：漏氢；发电机；解决措施

一、端盖密封不严及其解决方法

端盖是发电机密封结构的重要组成部分，一般端盖都是由上下两个水平分开的结构组成，中间有端盖式轴承，端盖与机座的合缝面设有密封沟，并且在其中填充密封胶或橡胶条。这种设计结构在安装、检修和拆装的时候更加方便。

在端盖的结构中各个结合面处容易产生漏氢现象，主要有端盖与机座的结合面、上下半端盖的结合面等等，这些结合面容易出现漏氢现象的原因如下：1.铸钢件本身材质有缺陷，比如表面有砂眼存在[1]。2.在对这些结合面进行加工的时候没有采取合适的方法，导致其加工精度较低。3.结合面上的密封胶或橡胶条出现老化现象导致漏氢。

要避免这些漏氢问题，除了发电机生产厂家严把设备制造质量关外，在电厂现场安装时也一定要严格按照相关规范进行施工，必须要保证端盖的制造和装配质量达到标准要求、现场安装精准到位。如出现漏氢超标现象要根据检修文件中的规定对其进行逐一检查和修复，尤其是要注意密封胶灌注充满密封沟，或橡胶条有合理的压缩量，螺栓按安装说明书要求的顺序，利用力矩扳手把合，使端盖各处保持受力均匀。随后要对其进行气密性试验，检查发电机内部受氢气压力后各密封面、阀门、法兰等密封状况，对不符合要求的地方进行处理。

二、氢冷器泄漏及其解决措施

该厂5号和6号机组的型号是QFSN-660-2，其氢冷器位于机座顶部。在汽端和励端的冷却器外罩中分别有两组氢冷器，各自形成两个独立运行的水支路。在四个水支路的运行过程中我们发现冷却器的回水窗内出现大量气泡，经检验为氢气，使发电机内部氢压的下降速度提高了1KPa/min。在对其进行详细的检修之后发现，氢冷器隔板处的管道有断裂现象，经判断是因为长期摩擦导致的管道磨损[2]。氢冷器位置较高，水管较长，发电机轴端振动幅度也较大，使得氢冷器内部出现共振现象，经过长期振动摩擦使管道出现磨损至破裂，导致氢气泄漏。

在氢冷器出现泄漏后，氢气压力一般高于氢冷器水压，会不断聚集，并被水带走，内部氢气压力下降，氢气控制系统自动补氢，使发电机补氢量增大。因此在日常的工作中要对氢气控制系统补氢量进行监测，一旦出现波动较大现象，密切注意检漏计报警信号，及时降负荷和切除漏水氢冷器。控制两端冷氢的温度差尽量小，防止温差导致两端轴承标高不同和热负荷不平衡，使发电机转轴，轴承振动变大。发电机应尽快停机，将氢冷器磨破的水管堵塞或更换新氢冷器，可以把氢冷器进水管的管道从硬管换为软管，降低管道振动的幅度，或者利用加装平衡块的方式解决这个问题。

三、氢系统管阀泄漏及其解决措施

（一）仪表泄露

发电机氢系统中常见的仪表仪器有：就地压力表、压力变送器和纯度仪，绝缘过热检测仪，检漏计，氢干燥装置等。其中压力表和变送器是利用螺栓与传压管道直接相连，在实际检修工作中发现，很多次漏氢现象都是因为螺栓松动造成的[3]。纯度仪，绝缘过热检测仪，检漏计，氢干燥装置等的结构比较复杂，组成部分也很多，有校准阀、排污阀和氢气进口阀等等，如果排污阀和进口阀处的螺栓运行松动，也可能导致氢气出现泄漏现象。这些问题是在检修过程中出现频率最高的问题，因此要求检修人员必须严格遵照相关规范要求进行作业。

（二）发电机检漏计泄漏

检漏计的主要作用就是检测进入发电机的液体是否正常，避免水和油进入到内部，导致发电机出现故障。一般大型发电机会配备有3-4只检漏计，位于发电机底部，如果有异常液体流入发电机时，首先会进入检漏计，这时检漏计会直接触发报警装置。检漏计在长期工作中会有油水混合物的聚集，因此必须定期对其进行开盖排污检查，否则排污阀会出现内漏的现象，继而导致氢气泄漏。

（三）氢干燥装置泄漏

厂家一般对氢气露点的要求比较严格，要求控制露点-5℃—-25℃范围，如果露点太高的话就会使发电机绝缘受潮，太低的话也会使机器内部的绝缘材料出现老化的现象。所以必须要对此配置相应的干燥装置，有效控制氢气中的水分，继而达到控制露点的目的[4]。目前氢干燥装置主要有两种类型，一是吸附式，二是冷冻式，将氢气中的水分利用疏水器排出，如果疏水器出现故障的话，很容易出现内漏的现象，继而导致氢气泄漏。根据實际的运行经验，我们可以得出疏水器出现故障的主要原因：1.选用了错误的疏水器。2.装置内有杂质，导致疏水器出现堵塞。3.连接处的螺栓出现松动，导致漏氢。

（四）排空阀泄漏

国产大型发电机内部都有排空管阀相连，如果有异常漏氢的该管道会即刻将氢气排放到机房外部，防止事故的范围继续扩大。排空管道上有大大小小8路气源和阀门，各自的功能也不尽相同，有的是用来排污的，有的是用来置换气体的，只要其中有一路发生泄漏那么漏氢量就会随之出现剧增。针对这种密闭性阀门，可以采取增加二次阀的方式提高系统隔离的可靠性。

四、结束语

综上所述，影响漏氢的因素有很多，我们在检修工作中必须要对各个环节都做到严格把关，尤其是要注意油、氢气、水等物质的参数，对每天的补氢量进行定时统计。在出现异常现象后，及时对出现漏氢现象进行处理，防止事故进一步扩大，确保发电机安全可靠稳定运行。

参考文献：

[1]陈跃明.国产大型发电机组漏氢分析与解决措施[C]//全国火电600mw级机组能效水平对标及竞赛年会.2017.

[2]王春艳，李军，邹学明.国产600MW发电机漏氢原因分析及处理[J].陕西电力，2006，34（2）：51-53.

[3]王春艳，李军，邹学明.某国产600MW机组#2发电机漏氢原因分析及处理[C]//节能、环保、可持续发展”研讨会.2006.

[4]赵勇.国产大型汽轮发电机漏氢及其预防措施[J].热力发电， 2008，37（2）：64-65.

作者简介：姓名：白英民（1981年7月24日）；性别：男；籍贯：辽宁；学历：大学本科；工作单位：东方电气股份有限公司、职称：中级.