600MW汽輪發電機的漏氫治理

王振南

摘 要：汽輪發電機是一種特殊的發電機，其驅動系統主要是汽輪機，通過鍋爐形成的熱度強烈的蒸汽，這種蒸汽被排放到汽輪機的內部進行膨脹產生作用力，再轉動葉片來促使發電機發電，汽輪發電機產生的漏氫量的數量對機組的運行狀況有很大的影響，因此對汽輪發電機進行漏氫處理是一項重要的工作，本文以600MW的汽輪發電機為例對漏氫處理手段進行介紹。

關鍵詞：汽輪發電機；漏氫；治理

由國外制造的新型600MW汽輪發動機是一種同步式發電機，其構成組件包括轉子、定子、軸承、端蓋、密封瓦裝置等，冷卻方式為“水-氫-氫”，先由定子繞組水進行內冷，再有轉子繞組氫進行內冷，最后由鐵心和其他構件進行氫冷。通過氫氣循環來保證發電機的運行，其氫氣運行系統具有完整的全密閉式的結構。經過專家的不斷研究，汽發電機的漏氫情況有了明顯的改善。

1 首次大型檢修

在對600MW的汽輪發電機進行第一次的大型檢修時，主要進行了以下幾方面的工作：

1.1 試驗轉子氣密

進行發電機的轉子的氣密性實驗主要的檢查對象時導電桿位置的螺旋處的氣密程度，如果導電桿螺旋的氣密性較差，在發電機運行過程中就會出現漏氫現象，氫氣會從螺旋出直接進入導電桿的空腔之中，經過空腔后再從轉子滑環處被排放出來。

在進行試驗的時候，首先將氮氣瓶放置在接氣的源頭出，先打開左側的閥門，再打開右側的閥門，想導電桿的內部充入砌體，對導電桿內部的電壓進行觀察，一旦發現電壓值達到了0.5MPa，就將左側的閥門關閉，使用肥皂液對導電桿處的螺旋進行檢漏，如果兩級導電桿的螺旋部位都有氣泡出現，就將左側的閥門打開進行泄壓。再使用專門的工具對導電桿螺旋處進行附近，重復檢驗步驟，如果依舊出現漏氣現象，就將兩處的螺旋寫卸下，對密封圈進行檢查，發現密封圈已經發生老化，被損壞后不能進行正常的工作，需要更換新的密封圈，更換之后再押金螺旋，進行檢驗，發現已經沒有漏氣情況了，則將但其充入1.5MPa，然后停止運行發電機，將發電機靜止存放一天，如果內部的壓力值沒有發生變化，則表明試驗通過，檢修完成。

1.2 試驗定子線圈

通過試驗，決定對發電機的部分線圈的引水管進行更換，同樣采取氣密式的檢驗方法，檢驗時的標準氣壓為0/52MPa，使用肥皂液對引水管的借口位置進行漏氣檢查，保持檢查行動八個小時，壓力值沒有發生任何變化。

1.3 試驗冷卻器的水壓

檢驗發動機的冷卻機的標準水壓為0.6MPa，保持檢驗行動2個小時，壓力值無變化。

1.4 安裝外端蓋

在進行外端蓋安裝工作時，要注意接合面的受力情況，必須要保證接合面各處均勻承受外力作用，沿著接合面的直徑使用均勻的力量將螺栓把緊，確定其緊度沒有其他問題時，使用專門的注膠工具將帶有密封性的較注入到密封的槽內，先選擇一個注膠口動作緩慢地勻速注入，直到膠水從相鄰的注膠口流出，依次注入，需要將所有的注膠口住滿。

1.5 修復監測裝置

監測裝置的修復工作主要體現在封閉性的母線上，當發電機封閉性母線與出線箱的連接部位有隔斷性的套管時，為了避免氫氣外漏的情況，需要將母線關閉。國家對于發電機的母線裝置的相關標準中要求封閉性的母線上必須要裝置好漏氫檢測裝置，一旦出現了漏氫的情況，就可以盡早發現、盡早治理。在檢測母線的過程中，方向母線上的監測漏氫情況的裝置沒有正常運轉，主要原因是在使用前的安裝過程中出現了許多接線上的錯誤，使氫氣的探頭被燒毀，經過維修工人的處理后，恢復正常的監測功能。

1.6 其他遺留問題

除了上述汽輪發電機出現的零件上的問題，還有一些遺留性的問題。一般發電機的內部裝有3只用于檢測液位的儀器，一旦這三個儀器發出報警信號，發動機的運行人員就必須對這三只檢測液位的儀器進行檢查，檢查過程比較簡單，打開每個儀器底側的閥門，將內部的液體放出，觀察液體的性質，一般有三種可能性，油、水以及混合物。在進行第一次檢修時并沒有找到這個問題，以此導致發電機的漏氫現象嚴重。

2 如何處理緊急狀況

電機定子冷卻水箱內的氣體壓力急劇上升，大量氣體積聚，經檢測為氫氣。在定子冷卻水箱補氫閥已關閉的情況下，定子冷卻水箱的壓力釋放閥每小時動作6次以上。分析認為定子冷卻水回路有滲漏點，具體部位可能在：（1）發電機汽輪機、勵磁機兩側匯水總管的引水管接頭處；（2）發電機汽輪機、勵磁機兩側匯水總管上的悶頭和焊縫接頭處；（3）因發電機運行中振動，汽輪機側引水管與氫氣冷卻器擋板接觸處磨穿；（4）定子線棒絕緣磨損處。

液位檢測儀處未排出水可能是由于氫壓高于定子冷卻水水壓，將漏點暫時封住，目前僅僅是氫氣進人定子冷卻水中，水尚未漏出。漏點一旦擴大，極易造成發電機內部進水、定子線棒相間或對地短路事故。緊急停1號機，置換發電機內氫氣后，按上述定子冷卻水回路氣密試驗步驟，通人干凈的儀器用空氣，空氣壓力至0.52MPa，從發電機側面人孔進人檢查，發現汽輪機和勵磁機側匯水母管的平衡排氣管上有一焊疤，制造時留下的虛焊，運行中脫焊，造成漏氣。對漏點燒密封氫弧焊后，再做氣密試驗。

3 經過小型檢修再進行治理

幾年來，在治理發電機漏氫的過程中，建立了健全的發電機氫氣系統檢漏卡。每月使用氫氣檢漏儀查找漏點一次，每月定期實測漏氫量一次，不斷進行比較分析，建立漏氫檔案。對發電機進行規模較小的修理時，根據積累的數據和發現的漏點，再次對發電機進行漏氫治理。在光纖測振裝置與發電機本體連接處，打密封膠，更換漏氣的2只測溫元件引出線板、密封墊及引線套管，對眺純度儀高點采樣進氣門以及氫干器法蘭也進行了處理。為防止導電桿螺栓可能發生松動而造成漏氣，進人發電機內，故使用專用扳手對導電桿螺栓進行復緊。并修復了3只液位檢測儀。

發電機漏氫的途徑很多，歸納起來有2種，一是漏到大氣中；二是漏到發電機油水系統中和封閉母線的外殼內。前者可通過各種檢漏方法找到漏點而加以消除，如發電機端蓋、出線罩、發電機機座、氫氣管路系統、測溫元件接線柱板等處的漏氫；后者屬于“暗漏”，漏點具體位置不明，檢查、處理較為復雜，如氫氣通過密封瓦漏人密封油系統、通過定子線圈漏人定子冷卻水系統等。

結束語

大修過程中對定子繞組水路和轉子的嚴密性要進行嚴格控制，密封油系統的差壓閥、平衡閥必須保證動作準確、靈活、可靠；運行中要注意監視密封油溫，且確保密封油壓與發電機內氫氣壓力的壓差維持在規定范圍內；保證密封油的清潔度，避免密封瓦磨損而導致間隙增大，從而使漏氫量增大；發電機長時間運行后，可能會出現線棒與水接頭釬焊處滲漏或空心線損壞，以及氫氣冷卻器水側泄漏等現象，這也將導致漏氫量增大，甚至發生事故，所以必須采用先進的檢測手段，嚴密監視發電機的漏氫，以便及時處理。

參考文獻

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