發(fā)電機(jī)漏氫原因分析及治理

賀亮平

發(fā)電機(jī)漏氫原因分析及治理

賀亮平

（湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410203）

湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機(jī)自2007年和2008年分別投運(yùn)以來(lái)，一直存在不同程度的發(fā)電機(jī)漏氫問(wèn)題，無(wú)法根治，嚴(yán)重威脅到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)我廠技術(shù)人員多年的努力跟蹤分析及探究，終于找到根本原因并徹底解決漏氫隱患，同時(shí)對(duì)所遇到的各類漏氫情況和處理方法進(jìn)行了總結(jié)，為同類機(jī)組解決漏氫提供了借鑒的方案。

發(fā)電機(jī)；漏氫；內(nèi)漏；外漏；氫冷器；密封墊

1 概述

湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機(jī)均采用東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的水-氫-氫汽輪發(fā)電機(jī)，型號(hào)為QFSN-600-2-22C，額定容量為600MW。發(fā)電機(jī)采用三段式現(xiàn)場(chǎng)組裝，共有四個(gè)氫冷器分別立式安裝在發(fā)電機(jī)頂部，氫冷器冷卻水采用閉式循環(huán)水。發(fā)電機(jī)定子線圈水內(nèi)冷，定子引線及轉(zhuǎn)子線圈氫內(nèi)冷，定子鐵心氫氣表面冷卻，發(fā)電機(jī)說(shuō)明書要求漏氫量不大于12m3/d。

2 發(fā)電機(jī)查漏的部位和方法

根據(jù)發(fā)電機(jī)漏氫方式，可分為內(nèi)漏和外漏。氫氣直接漏到大氣中稱為外漏，比如通過(guò)發(fā)電機(jī)人孔門、端蓋、氫冷器等部位泄露，外漏點(diǎn)比較直觀易查找和處理；氫氣通過(guò)其它介質(zhì)和空間泄漏掉稱為內(nèi)漏，比如氫氣通過(guò)定子線圈泄露到水內(nèi)冷系統(tǒng)，通過(guò)密封瓦泄露到密封油系統(tǒng)，通過(guò)氫冷器泄露到循環(huán)水系統(tǒng)，內(nèi)漏一般不易查找和處理。根據(jù)湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機(jī)歷年的漏氫情況進(jìn)行了總結(jié)。

2.1 內(nèi)漏的查找及處理方法

2011年2月16日，#1發(fā)電機(jī)運(yùn)行中漏氫量超標(biāo)，日補(bǔ)氫量50m3，通過(guò)氦普儀多次對(duì)#1發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)、#1發(fā)電機(jī)#3氫冷器進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)#1發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱頂部漏氫數(shù)據(jù)為（2.5～6.8）×10-2mbar·L/s，#1發(fā)電機(jī)#3氫冷器漏氫數(shù)據(jù)為2.6×10-3mbar·L/s。通過(guò)多次數(shù)據(jù)對(duì)比充分肯定#1發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)、#3氫冷器均存在不同程度的漏氫。2011年2月24日，#1發(fā)電機(jī)漏氫量繼續(xù)增大，退出#3氫冷器運(yùn)行后漏氫量無(wú)明顯變化，同時(shí)檢測(cè)到#1發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱氫氣濃度達(dá)到3.2%，我廠相關(guān)人員立即與湖南電科院及東方電機(jī)廠家技術(shù)人員聯(lián)系并對(duì)此情況進(jìn)行了分析判斷，初步懷疑定子線棒存在漏點(diǎn)，暫時(shí)采取降氫壓、降水壓運(yùn)行、加強(qiáng)通風(fēng)等防范措施繼續(xù)運(yùn)行。2011年3月20日，#1發(fā)電機(jī)日漏氫量達(dá)到200m3，#1發(fā)電機(jī)被迫緊急停運(yùn)。2011年4月1日，對(duì)#1發(fā)電機(jī)進(jìn)行解體檢修，發(fā)現(xiàn)汽端#22線圈絕緣引水管有漏水現(xiàn)象，這是導(dǎo)致發(fā)電機(jī)漏氫的主要原因。其他絕緣引水管手包絕緣處均有磨損痕跡，汽端槽口有黑色油泥附著物，汽、勵(lì)端支撐環(huán)上十字綁、拉繩多處有松動(dòng)磨損痕跡且留有黃色油泥，同時(shí)發(fā)現(xiàn)#23線圈鏟掉手包絕緣后發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象，如圖1所示。處理措施：更換#22絕緣引水管，因#23線圈由于漏水點(diǎn)在槽口處空心銅管上，必須更換整根線圈方可徹底解決問(wèn)題，所以只能臨時(shí)處理，將漏水點(diǎn)用環(huán)氧樹脂膠封堵，并重新進(jìn)行手包絕緣。在2012年#1機(jī)組大修的過(guò)程中對(duì)#1發(fā)電機(jī)線圈端部綁扎工藝存在設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致線棒端部振動(dòng)磨損嚴(yán)重的問(wèn)題進(jìn)行了根本性的處理，并總共更換26根線棒，其中包括#23線棒，徹底解決了此次漏氫隱患。

圖1 #23線棒漏水處

2.2 外漏的查找及處理方法

2009年10月3日，#1發(fā)電機(jī)大修過(guò)程中對(duì)4個(gè)氫冷器密封墊均進(jìn)行了更換，修后氣密性試驗(yàn)結(jié)果合格。10月20日開始，漏氫量突然增大，每天達(dá)65m3左右，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)#2氫冷器底部密封墊處漏氫，初步懷疑為密封墊接口搭接部位受熱后變形導(dǎo)致密封不嚴(yán)，我們立即組織組織人員對(duì)密封墊處螺母進(jìn)行緊固。同時(shí)聯(lián)系湖南電科院技術(shù)人員用氦譜儀測(cè)試泄露量約為2.7×10-2mbar·L/S，并在附近能明顯聽到漏氣聲，嚴(yán)重危及機(jī)組安全運(yùn)行。處理措施：聯(lián)系專業(yè)帶壓堵氫廠家（山西乾宇防腐堵漏工程有限公司）到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行帶壓堵氫。為了減少漏氫量以及堵氫工作的順利進(jìn)行，根據(jù)東方電機(jī)廠提供的發(fā)電機(jī)氫壓負(fù)荷曲線圖對(duì)#1發(fā)電機(jī)采用降氫壓運(yùn)行，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)漏氫冷卻器進(jìn)行外加密封的方式進(jìn)行堵漏，經(jīng)過(guò)10多天的連續(xù)堵漏，#1發(fā)電機(jī)漏氫量降至每天11m3，基本上解決此次漏氫缺陷。

3 漏氫情況總結(jié)和防范措施

從我廠#1、#2發(fā)電機(jī)的歷次漏氫和治理上發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致內(nèi)漏的原因主要有內(nèi)冷水系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、氫冷器系統(tǒng)泄漏等。內(nèi)漏問(wèn)題很難查找且不易處理，需在機(jī)組大、小修期間按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)易發(fā)生泄漏的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的耐壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

導(dǎo)致外漏的主要原因是氫冷器底部密封設(shè)計(jì)存在缺陷，其主要密封結(jié)構(gòu)為內(nèi)側(cè)橡皮密封條。經(jīng)過(guò)多年的研究分析發(fā)現(xiàn)該密封設(shè)計(jì)存在以下不足易導(dǎo)致漏氫：①密封條并非一整根，而是需要通過(guò)手動(dòng)加工切成45°坡口并通過(guò)密封膠粘接而成，長(zhǎng)期運(yùn)行后，此接口易變形而導(dǎo)致漏氫。②在發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，由于運(yùn)行人員操作不當(dāng)易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)油，該密封條不耐油，長(zhǎng)期被油浸泡而導(dǎo)致變形漏氫。③由于氫冷器與冷卻水管是采用鋼管硬質(zhì)連接，在機(jī)組啟停及負(fù)荷變化等情況下，冷卻水管振動(dòng)導(dǎo)致橡膠密封條不斷受擠壓而引起變形。④氫冷器位于發(fā)電機(jī)端部，由于發(fā)電機(jī)端部存在漏磁，漏磁產(chǎn)生電磁力亦可導(dǎo)致橡膠密封墊受擠壓。基于以上幾條可能導(dǎo)致密封墊變形的原因，我們主要采取以下措施解決該系列問(wèn)題：①聯(lián)系沈陽(yáng)橡膠廠制作專用密封墊，該密封墊采用耐油橡膠材料且是一整根，無(wú)需二次加工即可安裝，既保證了長(zhǎng)期被高溫油浸泡不受損，又避免了因檢修人員工藝參差不齊導(dǎo)致安裝不當(dāng)。②將每個(gè)氫冷器底部法蘭盤與冷卻水管道之間的硬連接方式改為軟質(zhì)材料（500mm長(zhǎng)）水管，緩解了因漏磁產(chǎn)生的電磁力及冷卻水流量變化等因素引起的振動(dòng)導(dǎo)致密封墊受擠壓。我廠分別在2014年4月和5月對(duì)#1、#2發(fā)電機(jī)氫冷器完成該技改項(xiàng)目后，氫冷器漏氫問(wèn)題徹底得到改善。

4 結(jié)束語(yǔ)

從我廠#1、#2發(fā)電機(jī)漏氫情況來(lái)看，導(dǎo)致漏氫的原因很多，在治理該問(wèn)題上需舉一反三、對(duì)癥下藥，針對(duì)不同的漏氫部位需要采取不同的處理方案和防范措施。做好日常定期工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題；同時(shí)充分利用好發(fā)電機(jī)大、小修機(jī)會(huì)，有效解決實(shí)際問(wèn)題。

TM311

A

1004-7344（2016）33-0160-01

2016-10-8

賀亮平（1988-），男，學(xué)士，主要從事電氣設(shè)備檢修工作。