濱海熱電#1發電機氫氣純度降低原因淺析

俞剛

摘 要：我廠#1機組C修至并網運行以來，發電機氫氣純度多次發生低于96%的情況，出現氫氣純度降低現象。先前運行管理平臺上也發布過關于發電機氫氣純度下降原因，但是顯得有些牽強。文章主要分析了我廠#1機組發電機氫氣純度降低的深層次原因，希望能夠幫助我廠從根本上解決#1發電機氫氣純度降低的問題。

關鍵詞：熱電；發電機；氫氣；純度

緒論

我廠#1機組C修并網運行以來，發電機氫氣純度多次發生低于96%。之前運行管理平臺上關于發電機氫氣純度下降的運行分析已經很多而且從各個方面分析了發電機氫氣純度下降原因，大致可羅列為以下幾個方面：

（1）密封油差壓閥、平衡閥及相關表計故障。

（2）發電機本體進油。

（3）氫密封油箱浮子閥故障。

（4）密封油系統備用油源油質不合格。

（5）化學氫瓶內氫氣純度低。

1 我廠#1機組發電機氫氣純度現狀分析

雖然我廠先前已經有人對于#1機組發電機氫氣純度降低原因進行過分析，但是筆者認為#1機組運行時發電機氫氣系統及密封油系統的運行參數與之前C修前并無大太區別，化學氫站氫氣純度也在正常范圍，所以筆者基本上排除了上述五方面因素引起的#1機組氫氣純度多次下降的原因。筆者深入分析觀察發電機運行原理、運行過程，從而提出了自己的看法，分析了#1機組發電機氫氣純度降低的真正原因。

2 #1機組發電機氫氣純度降低的原因分析

我廠#1機組從2014年2月以來，1號發電機運行中在靠近汽機側1/3處斷續發出異聲，所以在9月26日#1機組C修中將發電機轉子順利抽出進行全面檢查。

筆者認為#1機組發電機氫氣純度下降的主要原因就是由于轉子抽出導致的。我廠發電機型號為QFSN-300-2型三相、二極、隱極式轉子同步發電機。發電機冷卻方式為水-氫-氫，即定子繞組直接水內冷，轉子繞組直接氫內冷，定子鐵芯及其構件氫氣表面冷卻。

發電機內部氫氣為密封循環通風系統，采用四進五出多流式通風結構，轉子繞組采用氣隙取氣斜流式通風結構。發電機內的氫氣在發電機端部風扇的驅動下，以閉式循環方式在發電機內做強制循環流動，使發電機的鐵芯和轉子繞組得到冷卻[1]。大致流程如圖1所示。

發電機的轉子結構如圖2所示。

發電機正常運行時在密封油系統作用下，發電機內部與外界處于絕對的封閉狀態，外面空氣無法進入發電機內部與氫氣相混合保證了氫氣純度一直維持在>96%的范圍內，即使發電機密封油夾帶雜質氣體也可以通過排煙風機或者定期補排氫達到效果。

此次C修將轉子整個抽出，空氣進入發電機內部的各個角落包括：轉子氣隙取氣斜流式通風系統，轉子繞組間的槽鍥間隙，定子繞組的槽鍥間隙，定子鐵芯，發電機端蓋，發電機密封油系統的管路中等等。圖3為發電機的主要部件結構。

由結構圖中可以看出，發電機內部的轉子及定子并非一個光滑的部件而是存在很多槽鍥和死角，發電機氣體置換是采用氣體密度差的原理將內部的雜質氣體排出，一些開口朝下的槽鍥和一些間隙的雜質氣體根本無法排出。雖然從氫氣純度儀上顯示氫氣純度已>96%，但是隨著轉子的轉動原先藏于轉子內部的雜質氣體被甩出槽鍥，氫氣純度變會下降。定子繞組內一些開口朝下的槽鍥雜質氣體以及極小間隙中的雜質氣體更難排出，得靠發電機運行時氣流不斷的擾動才能慢慢析出，待到雜質氣體全部析出需要經過很長的時間，在這段時間內氫氣純度會逐漸降低而且下降的趨勢較慢，持續的時間較長[2]。

3 結束語

總之，筆者之所以認為#1機組發電機氫氣純度降低另有其因也是有著理論根據的，而以上所述就是發電機之所以會在密封油系統無異常且氫氣泄漏量正常的情況下，氫氣純度依然會不斷下降的真正原因。

參考文獻

[1]王坤.600MW發電機氫氣純度降低原因分析及處理[J].安徽電力，2013，02：31-33.

[2]牛慶軍，秦峰，王瑜.淺談南陽熱電發電機氫系統泄露的查找與應對[J].科技與企業，2013，19：290-291.