1 000 MW機組漏氫原因分析及處理對策

張明杰

（華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100）

1 000 MW機組漏氫原因分析及處理對策

張明杰

（華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100）

針對某廠1 000 MW發電機組漏氫量大的情況，經檢查發現發電機汽輪機側端蓋筋板處漏氫嚴重，對發電機本體和氫系統閥門、定冷水箱、油系統、閉冷水系統、軸瓦座進行全面檢查，對漏氫原因進行分析，并采取有效的處理措施，解決了機組漏氫量大的問題，避免了事故停機、保證了安全生產。

發電機；氫壓；密封瓦；漏氫

某廠2臺1 000 MW機組由東方電機有限公司引進日本東芝公司技術和部件生產，冷卻方式為水—氫—氫型，勵磁機組電源接至發電機出口，采用有刷勵磁。定子繞組采用冷卻水內冷卻方式［1］，鐵芯、轉子繞組及其它構件采用氫氣外冷卻方式。發電機轉子兩端分別裝有旋漿式風扇，用來強制循環氫氣，使循環的氫氣通過定子機座頂部4組氫氣冷卻器，帶走發電機的熱量，使氫氣得到冷卻。發電機的氫氣冷卻系統主要由發電機定子外殼和氫氣冷卻器組成，在發電機兩端還有油密封瓦、發電機端蓋和氫氣的輔助管道。發電機型號為QFSN-1000-2-27，額定功率為1 008 MVA，額定電流為23 949 A（YY型接法），功率因數為0.9（滯后），額定勵磁電壓為501 V，額定勵磁電流為5 272 A，氫壓額定值為0.52 MPa。

1 事件過程

2011年12月，發電機氫壓曲線斜率明顯增大［2］，計算知每天漏氫30 m3，漏氫量明顯增大，經排查發現發電機汽輪機側端蓋筋板處漏氫，還發現勵磁側有煙霧噴出，在小修前一段時間，電機維護人員采取多種堵漏措施，收效甚微。

2 原因查找

2.1 發電機本體和氫系統閥門檢查

維護人員使用肥皂水、檢漏噴劑和氫氣檢漏儀器，全面檢查了發電機本體和汽輪機廠房頂部0 m層、8.6 m層、17 m層以及40 m層所有與氫氣系統、密封油系統相關的密封點。檢查后發現3個明顯漏點：發電機1號檢漏器檢查門、油氣分離器底部排氣口和氫氣露點濕度儀進氣門。經過處理，將漏點消除。2012年3月28日～4月5日，依次隔離A、B氫干器，觀察發電機氫壓，沒有明顯變化。之后再次全面檢查發電機氫氣系統相關密封點，未見明顯漏點。

2.2 定冷水箱檢查

關閉定冷水箱充氮門和排氫門，1天后然后打開排氫門，觀察17 m層的煤氣表，讀數沒有改變，排除了氫氣漏入定冷水箱的可能性［3］。

2.3 油系統及閥門內漏檢查

對汽輪機房頂的密封油排煙口進行檢查［4］，發現有漏氫情況；2次對密封油箱、管道及測量元件進行檢查，無明顯漏點。

2.4 閉冷水系統檢查

打開發電機3、4號氫冷器冷卻水出水管道的排氣門，使用氫氣檢漏儀檢測，檢漏儀均持續報警；打開1、2號氫冷器冷卻水出水管道的排氣門，檢測時沒有報警。

打開3、4號氫冷器冷卻水出水管道排氣門3天，使排氣門長期排水，再用氫氣檢漏儀檢測，檢漏儀無報警。

通過現場查漏結果分析：勵磁側密封瓦處有煙氣排出，汽輪機側端蓋筋板處漏氫嚴重，汽輪機側焊接縫隙處有漏氫，其它各處均無漏點。

2.5 發電機瓦座檢查

2012年3月20日～4月30日，對發電機進行停機大修，停機排氫后，按照預定的方案進行打壓查漏，發現氣側上端蓋漏氣嚴重，勵磁側密封瓦噴煙氣［5］，中心環密封面漏氫嚴重。

a.勵磁側密封瓦空側及氫側磨損超標。

b.施工人員對密封瓦安裝要領、注意事項不清楚，在密封瓦座上涂抹的密封膠不均勻或者過多，造成密封油路堵塞，另外在安裝密封瓦時，上、下瓦發生摩擦，造成密封膠堆積，瓦面接觸不好，油路阻塞［6］。

c.密封瓦瓦座損傷，使密封瓦間隙過大，導致漏氫。

d.汽輪機側端蓋變形，造成筋板處漏氫嚴重。

3 處理對策

a.將大機潤滑油泵停運，保持發電機密封油系統和定冷水系統正常運行。從發電機的CO2系統充入0.05 MPa的六氟化硫，再用干燥的壓縮空氣加壓至0.3 MPa。

b.用鹵素檢漏儀對發電機兩端的9、10號瓦附近區域進行氫氣泄漏檢查，全面地對9、10號瓦室的接合面、焊縫及密封瓦空隙、螺栓孔縫隙等進行檢查［7］，仔細觀察密封瓦空、氫側的回油及密封油箱油位情況，查看轉子表面空、氫側回油是否均勻、有無大股回油現象等。

c.用鹵素檢漏儀對發電機中性點接地處進行檢查，確定是否存在漏氫現象。

d.發電機密封瓦間隙處有可能存在漏氫現象，應對密封瓦和7號瓦轉子的損壞情況進行檢查，若轉子軸頸沒有損傷或有少量淺劃痕，則不用修復轉子，只需將密封瓦進行更換。在進行密封瓦更換時，應使軸瓦與軸頸間隙值在規定范圍內，并對密封瓦面和效驗環的接觸情況進行認真檢查，保證每m2至少有4～5個接觸點，并有71%以上范圍的接觸面。

e.將破損的瓦室密封墊和輔助緊固件密封墊進行更換［8］。

f.定期對發電機定子頂部管和底部管的氫氣系統閥門進行更換，避免因閥門內漏引起漏氫。

g.大修時，將航空插頭的底座法蘭打開，為避免其漏氫，應定期將法蘭密封墊進行更換。

h.對發電機系統進行氣密性試驗，重點對氫氣系統更換過的閥門、軸頸密封面處、汽輪機房頂部發電機氫氣排空管口、潤滑油排油管口等與氫氣系統有關的管路進行檢測，確保泄漏量在標準范圍內（小于12 m3／d）。

4 經濟性分析

發電機經過檢修后，漏氫量由30 m3／d降至7～8 m3／d，基本解決了機組漏氫問題。若1 000 MW發電機組因漏氫引起一次非停（按搶修15天計算），由發電量減少引起的經濟損失約3 000萬元，啟停機耗油引起的經濟損失約150萬元，檢修需要的人力、物力投入約25萬元，即減少一次非停的總價值約3 175萬元，經濟效益非常可觀。

［1］ 曹鳳波，馮立偉，王威彪.大型汽輪發電機組漏氫故障淺析［J］.東北電力技術，2010，31（6）：20-21.

［2］ 謝尉揚.發電機漏氫標準討論［J］.電力建設，2008，29（2）：67-69.

［3］ 陳勝利，候 峰.氫內冷發電機漏氫的綜合治理［J］.內蒙古電力技術，2006，24（5）：16-17.

［4］ 周艷榮，宋大勇，李 立，等.汽輪機負壓系統查漏中氦氣查漏儀的應用與效益分析［J］.東北電力技術，2013，34（12）：15-16.

［5］ 李曉強，譚立鋒，蘇 東.土耳其600 MW超臨界機組發電機軸頸磨損原因分析及處理［J］.東北電力技術，2013，34（12）：15-16.

［6］ 關達生，曹 文.空冷200 MW汽輪發電機與氫冷200 MW汽輪發電機的比較［J］.黑龍江電力，2010，32（1）：3-4.

［7］ 楊凱利，畢小朋，田俊義.600 MW汽輪發電機氫氣純度低的處理方法［J］.熱力發電，2012，41（1）：87-88.

［8］ 王雪東，彭守剛，趙雪峰.200 MW發電機轉子軸頸磨損對密封油系統的影響及處理方法［J］.黑龍江電力，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

張明杰（1971—），男，學士，工程師，主要從事火力發電廠運行調度方面工作。

2014-11-16）