百萬千瓦發(fā)電機(jī)氫氣燃爆的預(yù)防措施

陳杰武

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

與空氣比，氫氣的熱容量和冷卻能力要高許多倍。所以大型汽輪發(fā)電機(jī)通常不再采用空氣冷卻、而采用氫氣冷卻。發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子之間屬于滑動(dòng)接觸，要實(shí)施對氫氣的密封十分困難。通常采用流動(dòng)注油的方式來封堵氫氣的外泄。氫氣是一種易燃易爆的氣體，任何一種氫氣與空氣的混合，都是極為嚴(yán)重的燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)根源。某電站百萬千瓦發(fā)電機(jī)曾經(jīng)發(fā)生氫氣大量泄漏事件，導(dǎo)致停機(jī)、搶修，所幸未能引起災(zāi)難性的“氫氣燃爆”事故發(fā)生。

1 氫氣密封方式

與空氣比，氫氣的熱容量和冷卻能力要高許多倍。所以大型汽輪發(fā)電機(jī)通常不再采用空氣冷卻、而采用氫氣冷卻。發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子之間屬于滑動(dòng)接觸，要實(shí)施對氫氣的密封十分困難。通常采用流動(dòng)注油的方式來封堵氫氣的外泄。

1.1 盤式密封

早期是在轉(zhuǎn)軸與端蓋之間采用帶有多級(jí)迷宮式油槽的盤式注油密封裝置，其優(yōu)點(diǎn)是用于密封的油量較小，對氫氣純度的影響較小。但是密封瓦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)整困難，密封油量不穩(wěn)定。后來改用環(huán)式、特別是雙流環(huán)式密封瓦結(jié)構(gòu)。

1.2 雙流環(huán)式

20世紀(jì)80年代引進(jìn)的美國西屋公司600 MW汽輪發(fā)電機(jī)及其“氫－油－水”系統(tǒng)，就采用這種雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用過程中，進(jìn)一步改進(jìn)了原來分散配置的冷卻器、過濾器、調(diào)節(jié)器、泵類和閥門類等部件，使其能夠按照工藝流程和功能實(shí)現(xiàn)集中安裝，形成一個(gè)整體的集裝式裝置，從而簡化了現(xiàn)場的安裝操作、便于調(diào)整和監(jiān)控，準(zhǔn)確地判斷故障起源，及時(shí)地處理氫氣泄漏等各種問題。……