200MW發(fā)電機(jī)漏氫問題的分析及處理

王宏軍　白旭

【摘 要】發(fā)電機(jī)整體的嚴(yán)密性，將直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)多年檢修所積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)200MW發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期存在的漏氫問題，進(jìn)行研究分析，并提出處理辦法。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī);漏氫;密封;分析;處理

1 發(fā)電機(jī)漏氫問題分析及處理

1.1 機(jī)殼各結(jié)合面漏氫

1.1.1機(jī)座與兩側(cè)端罩之間的結(jié)合面面積大，密封難度大，是發(fā)電機(jī)漏氫的薄弱環(huán)節(jié)。受機(jī)組振動(dòng)和溫度變化因素的影響，剛體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成結(jié)合面受力開裂漏氫，采用橡膠條或塑料密封膠都不是封堵漏氫的長(zhǎng)久之計(jì)，徹底解決的辦法，是沿整圈結(jié)合面用5-6mm厚的鋼板加焊U形密封罩。新投產(chǎn)機(jī)組，利用大修對(duì)U形密封罩做單獨(dú)氣密試驗(yàn)6kg/cm2表壓，持續(xù)時(shí)間為5小時(shí)，以每小時(shí)漏氣量不超過0.002Mpa為合格。

1.1.2端蓋與端罩的結(jié)合面及上下端蓋的結(jié)合面也是重要的密封面。目前，較為理想辦法采用橡膠條密封，先把端蓋上注膠槽的槽棱倒角，注入密封膠后再放入直徑等于槽寬的橡膠圓條，膠條突出槽外部分需加切削，使膠條截面積在不受力的情況下，略大于槽本身截面積。端蓋均勻緊固后，用5絲塞尺塞不進(jìn)為好，膠條接頭用平頭對(duì)接，靠擠壓封死。

1.1.3出線罩與端罩之間的結(jié)合面，不論是涂抹密封膠或嵌裝橡膠板、橡膠條，都不能真正起到密封效果。因該處溫度較高，密封件極易老化而失效。解決的辦法是擰緊結(jié)合面固定螺栓，選用10×25mm的Q235A鋼板，在結(jié)合面搭接45角直接焊死，并保證焊接質(zhì)量，可徹底消除漏氫通道。

1.1.4出線罩臺(tái)板與出線套管法蘭的結(jié)合面，也是最易漏氫的部位之一，出線罩原為導(dǎo)磁材質(zhì)所造，運(yùn)行中由于渦流影響，出線罩筋板和套管閥蘭處溫度很高，夏季最高能達(dá)到120℃，密封件受熱老化易造成漏氫。對(duì)此，更換出線罩，將原材料改為不銹鋼板，減小渦流發(fā)熱，提高密封效果。

1.1.5測(cè)溫接線板與機(jī)座法蘭的結(jié)合面，由于受發(fā)電機(jī)內(nèi)部積油的影響，使結(jié)合面的密封和接線柱的密封受油浸泡而遭到破壞。測(cè)溫接線板漏氫解決的辦法，將接線柱的錐面密封結(jié)構(gòu)改為平面密封，在內(nèi)部接線柱涂上硅橡膠。同時(shí)，結(jié)合面選用優(yōu)質(zhì)耐油橡膠板密封。

1.2密封瓦及密封油系統(tǒng)漏氫

1.2.1密封瓦座與端蓋的垂直結(jié)合面也是易漏氫的部位。該結(jié)合面的密封，最先采用的方法是兩層橡膠板，中間加一層環(huán)氧玻璃布板密封，因?qū)訑?shù)過多，且橡膠板太薄，封氫效果不好，曾出現(xiàn)過多次漏氫現(xiàn)象。解決的辦法，是自制一張整圈耐油橡膠墊，厚度8mm均勻一致，并將緊固螺釘改用合金鋼材質(zhì)，并增加結(jié)合面螺釘?shù)臄?shù)量，使結(jié)合面緊固性增強(qiáng)而又不致使密封墊局部鼓起而漏氫。

1.2.2組裝上、下端蓋要保證水平法蘭接縫對(duì)齊，防止錯(cuò)口不平使密封墊受力不均。上、下端蓋結(jié)合面采用橡膠條密封時(shí)，把兩半蓋結(jié)合后受擠壓突出的橡膠條順端蓋垂直面留出約1—2mm長(zhǎng)度后割齊，保證密封瓦裝配后結(jié)合的嚴(yán)密性。

1.2.3壓差閥、平衡閥的靈敏度差，也是造成發(fā)電機(jī)漏氫的主要原因。壓差閥的作用是使空側(cè)油壓高于機(jī)內(nèi)氫壓約0.05Mpa，起到密封氫氣的作用，防止氫氣外漏。平衡閥的作用是使氫側(cè)油壓跟蹤空側(cè)油壓，保證二者盡量相等，最大相差不超過150mmH2O。原先選用的壓差閥、平衡閥性能質(zhì)量不滿足要求，有的機(jī)組不能投入使用，有的機(jī)組雖投入使用，但靈敏度差，調(diào)節(jié)失靈，氫側(cè)油流竄入空側(cè)，帶走大量氫氣。經(jīng)過對(duì)兩閥的多次改進(jìn)換型，密封效果明顯改善。

1.3出線套管漏氫

1.3.1出線套管瓷件的上下端與導(dǎo)電桿之間密封面，是最易發(fā)生漏氫部位，大、小修時(shí)幾乎都能發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。由于出線套管瓷件的上下端與導(dǎo)電桿之間密封面均用橡膠墊密封，并借助下端出線導(dǎo)電桿上螺母的緊力，使兩端橡膠墊受壓而密封。但上下端密封用的橡膠墊層數(shù)過多，在螺母緊力作用下，易相互偏斜移位而引起漏氫。最好的處理方法是垂直組裝套管，有利于調(diào)整瓷件與導(dǎo)電桿的間隙不發(fā)生偏移。最新處理方法是在出線套管底部瓷套管與導(dǎo)電桿之間灌注進(jìn)口密封膠，可以有效解決該部位漏氫問題。另外，出線套管上端導(dǎo)電桿與過橋引線的連接在裝配時(shí)應(yīng)避免受力，否則導(dǎo)電桿發(fā)生偏移，套管密封墊將會(huì)遭到破壞。

1.3.2出線套管穿過出線臺(tái)板處的密封是防止漏氫的關(guān)鍵部位之一，發(fā)電機(jī)內(nèi)的密封油多積存于此處，所用密封件極易受油浸泡變質(zhì)失效發(fā)生漏氫。因此，該處可采用耐油的橡膠圈和橡膠墊加以雙重密封。

1.3.3出線套管的瓷件與銅法蘭之間所用粘結(jié)劑，極易松脫漏氫。嚴(yán)重的甚至瓷件下移，大量跑氫。解決的辦法將瓷件的結(jié)合面由柱面狀改為上大下小的錐面狀，并將瓷件與法蘭的粘結(jié)劑由原來的水泥粘結(jié)改用環(huán)氧樹脂粘結(jié)。

1.3.4出線套管內(nèi)的導(dǎo)電桿與上下端出線桿之間焊接不良時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)漏氫。查漏發(fā)現(xiàn)后如現(xiàn)場(chǎng)無法補(bǔ)焊解決，則需更換新導(dǎo)電桿。若在運(yùn)行中查出套管漏氫或懷疑套管密封不良時(shí)，應(yīng)在大修中對(duì)各部密封墊、密封圈拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)失去彈性應(yīng)立即更換，妥善裝配。處理后的出線套管應(yīng)單獨(dú)做氣密試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力6kg/cm2，保持4小時(shí)檢查無漏氣為合格。

1.4定子內(nèi)冷水系統(tǒng)漏氫

1.4.1定子內(nèi)冷水系統(tǒng)含氫量大，不僅使大量氫氣流失，而且會(huì)造成機(jī)內(nèi)氫氣濕度增大，損傷發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣。解決的辦法，定子內(nèi)冷水系統(tǒng)大修時(shí)應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)5kg/cm2表壓，持續(xù)時(shí)間為8小時(shí)，進(jìn)行檢查的部位包括：端部絕緣引水管及其水接頭是否牢靠;汽、勵(lì)端匯水母管與進(jìn)、出水管、排氣管的連接焊口處有無裂紋、法蘭有無滲漏，過渡引線的絕緣盒有無缺陷等。

1.4.2過橋引線末端和出線套管導(dǎo)電桿上端連接處裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。目前，國(guó)產(chǎn)橡膠密封墊耐老化性能差，一旦運(yùn)行中龜裂破損，氫氣漏入水中被帶走。因此，運(yùn)行機(jī)組發(fā)現(xiàn)定子內(nèi)冷水中含氫量大，大修水壓試驗(yàn)要注意檢查此處密封圈狀況，如失去彈性立即更換，并經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后再包好絕緣。

1.5轉(zhuǎn)子漏氫

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子引線螺釘處密封也是發(fā)現(xiàn)漏氫較多的部位，由于轉(zhuǎn)子滑環(huán)和護(hù)環(huán)處溫度高，該處密封墊老化過快造成漏氫。在大修轉(zhuǎn)子抽出后，進(jìn)行查漏試驗(yàn)。試驗(yàn)方法：從勵(lì)端中心孔通入干燥清潔的壓縮空氣，試驗(yàn)壓力6kg/cm2表壓，6小時(shí)允許壓降小于起始?jí)毫Φ?0%為合格。轉(zhuǎn)子進(jìn)行氣密性查漏試驗(yàn)時(shí)，判斷是否漏氫是將螺釘位置垂直向上，把無水酒精倒在上面，觀察有無氣泡出現(xiàn)。同時(shí)檢查中心軸固定螺釘及汽端中心孔堵板的密封狀況。漏氣處理完好后，再次進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。發(fā)電機(jī)經(jīng)過1個(gè)大修周期應(yīng)更換轉(zhuǎn)子引線螺釘密封墊。

1.6氫氣冷卻器及氫系統(tǒng)漏氫

1.6.1氫冷器最易漏氫部位是冷卻管。氫冷器水質(zhì)差，銅管內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重，再加上機(jī)組振動(dòng)和高溫的影響，造成銅管破裂漏氫。解決的辦法是大修時(shí)，氫冷器單獨(dú)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力5kg/cm2表壓，半小時(shí)無滲漏為合格。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)冷卻器個(gè)別銅管漏氫時(shí)，停機(jī)后對(duì)氫冷器進(jìn)行灌水找漏，確定出破裂的銅管，在銅管兩端打入銅楔，并水壓試驗(yàn)檢漏合格為止。

1.6.2氫冷器上下法蘭與機(jī)殼結(jié)合面需結(jié)合嚴(yán)密。若此處出現(xiàn)間隙不等、結(jié)合面不平時(shí)，可換用厚墊或配用不同厚度的偏墊來解決漏氫。

2 結(jié)論

針對(duì)200MW發(fā)電機(jī)的漏氫問題，通過工作實(shí)踐和對(duì)漏氫問題的多次改進(jìn)，使發(fā)電機(jī)漏氫缺陷明顯減少，漏氫量隨年逐漸降低。發(fā)電機(jī)漏氫最為頻繁的部位（出線套管、氫冷器、溫度接線板、出線罩和轉(zhuǎn)子等部位）的漏氫問題，已得到明顯改善。

參考文獻(xiàn)：

[1] QFSN-200-2發(fā)電機(jī)出廠技術(shù)說明書東方電機(jī)股份有限公司

（作者單位：國(guó)電靖遠(yuǎn)發(fā)電有限公司）