摘  要：發電機在運行過程中，經常有氫氣純度降低現象發生。氫氣純度降低，嚴重影響了設備的壽命和運行經濟性，氫氣純度降低，將導致冷卻效率降低，造成機內構件局部過熱，同時影響安全。氫氣純度降低的主要原因為漏氫、油氣混入氫氣中。氫氣純度降低導致發電機絕緣腐蝕、老化，如果不及時排出，受熱產生油煙蒸汽，也會影響發電機運行。本文結合河南華潤電力首陽山有限公司600MW機組對漏氫原因及處理進行分析。

 

　　關鍵詞：發電機；氫氣純度；漏氫；分析

 

　　Abstract: During operation of the generator, often have lower hydrogen purity phenomenon. Hydrogen purity reduce will seriously affecting the life of the equipment and the run economy, lower hydrogen purity will lead to cooling efficiency, resulting in local overheating machine components, also affect safety. Hydrogen purity decreased mainly due to hydrogen leakage in the oil and gas mixed with hydrogen. Purity hydrogen to reduce the generator insulation corrosion, aging, if not promptly discharge heat generated soot steam, will also affect the generator operation. In this paper the Henan Resources Power Shouyangshan, Co., Ltd. 600MW unit to analyze the causes and treatment of the hydrogen leakage.

 

　　Key words: generators; hydrogen purity; leakage of hydrogen; analysis

 

　　中圖分類號：TB857+.3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02

 

　　0 引言

 

　　河南華潤電力首陽山有限公司公司采用的是東方電機股份有限公司生產的QFSN-600-2-22C三相同步發電機。在運行過程中，由于發電機氫氣壓力下降較快，為了保證氫氣純度，要頻繁補氫。補氫造成運行人員操作量加大，并增加了運行成本。

 

　　1.系統簡介

 

　　我司1、2號發電機采用水－氫－氫冷卻方式。即定子線圈直接水冷，轉子線圈采用氫冷，轉子本體及定子鐵芯氫冷。密封油系統采用單流環式密封。氫氣由裝在轉子兩端的風扇強制循環，由安裝在發電機機座上的四組氫冷器進行冷卻。另外單獨設有氫氣循環風機，在發電機不到額定轉速的情況下進行氫氣循環。在機房零米設有氫氣干燥器對氫氣進行干燥。氫氣系統由發電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、循環風機、干燥器以及氫氣管路構成全密封結構。

 

　　2.發電機氫氣純度降低的原因分析

 

　　發電機內氫氣純度降低的主要原因為漏氫和油氣進入氫氣系統中。發電機漏氫分為外漏和內漏，外漏既氫氣泄漏到大氣中，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。內漏為氫氣通過密封瓦漏入密封油系統等，基本屬于“暗漏”，漏點位置不明，檢查處理較為復雜，且處理時間較長。

 

　　2.1.機殼結合面

 

　　機殼結合面主要包括：端蓋與機座的結合面、上下端蓋的結合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與    套管臺板的結合面及進出風溫度計的結合面。端蓋與機座的結合面及上下端蓋的結合面結合面積大，密封難度大，是防漏的薄弱環節。在檢修回裝時，應對結合面進行詳細檢查清擦，對不平的部位涂密封膠校平。在解體及回裝的過程中所做的標記不能傷及密封面。對所采用的硅橡膠密封條的尺寸、耐熱性能、耐油性能、彈性及耐腐蝕性能進行嚴格驗收。上下端蓋結合面的密封條在端蓋處與下端蓋密封條銜接時應特別注意施工工藝。固定端蓋的螺孔，有的可能在制造加工過程中穿透，而后經過補焊處理。這些補焊的金屬有可能在運行中受振脫開，成為漏氫點，因此在檢修時應加強檢查。緊端蓋螺絲時，應用力均勻，保證結合面嚴密。出線套管法蘭與套管臺板的結合面是防止漏氫的關鍵部位。由于該處受定子端部漏磁影響，溫度較高，加上機內進油的腐蝕，因此，該處需用耐油橡膠圈和橡膠墊加以雙重密封。由于漏入機內的密封油多積存于此，因而該處的密封材料易老化變質失效，每次大修時必須進行檢查。另外，在拆裝引線的過程中，應避免套管導體受側力過大，引起密封墊位置的變化而造成漏氫。

 

　　2.2.  密封油系統

 

　　密封瓦座與端蓋的垂直結合面是較易漏氫的部位之一，對該處的密封墊質量必須嚴格把關。密封瓦座油擋是阻止密封油進入發電機的一道屏障，當其間隙過大時，不能形成有效的油膜密封，密封油會通過間隙進入發電機，引起發電機進油，空氫側微量的串油帶入空氣進入發電機引起氫氣純度降低。當油擋的回油孔堵塞時，逐漸累積的潤滑油沿著軸頸往發電機側流動也是引起發電機進油的原因。密封瓦間隙的調整是密封瓦安裝的一個重要步驟，間隙調整的合格與否直接影響到密封瓦的功能，徑向間隙過大時密封油會大量竄油，引起發電機進油氫氣純度不合格，軸向間隙過大時，密封瓦顫動，密封瓦與軸接觸磨損，導致徑向間隙增大，進而引起竄油、氫氣純度下降。

 

　　2.3.  隔氫防爆風機出力不夠或管道未及時排油：

 

　　隔氫防爆風機的作用是及時將潤滑油中的空氣、煙氣抽走，當其出力不夠時，空側油中帶有的空氣將通過空氫側串油帶入發電機，從而引起發電機氫氣純度降低。隔氫防爆風機抽出的油煙在出口管道冷卻、冷凝成油滴，累積在出口管道內，當油滴累積到一定量，而又沒有及時排放時，積油會形成油封，阻止隔氫防爆風機往外排放煙氣。

 

　　2.4.  平衡閥調整不均勻

 

　　平衡閥壓差調整不平衡時，空、氫兩側油壓存在較大偏差，當空側壓力超出氫側壓力過高時，油從空側串入氫側，空側油內帶入的空氣在消泡箱內擴散進入氫氣系統，影響氫氣純度；同時當油壓差達到一定程度時，氫側油直接進入發電機；當氫側油壓過高時，氫側油進入空側，引起氫側油位降低，潤滑油補入氫側，帶入空氣，引起氫氣純度降低，同時氫側油壓過高，潤滑油直接進入發電機。

 

　　2.5.  氫氣管道及閥門

 

　　氫氣管道和閥門漏氣也是氫氣純度下降的主要原因之一，運行中應加以重視。重點檢查發電機底部的氫管道法蘭，法蘭密封墊。大修時，一次管路中的密封墊最好全部更換，確保大修周期內嚴密不漏。氫管道集中的部位，應有防震和防磨擦措施，并加強對管道的檢查，防止因管道之間相互磨擦，造成管壁局部變薄而泄漏。更換的管道較長時，在投入運行前應用二氧化碳將管內的空氣排出。大修時必須對所有氫管路閥門進行解體檢查，單獨進行風壓試驗。

 

　　2.6.  運行控制參數

 

　　運行中參數的控制對氫氣純度也有較大影響。油溫過低：當密封油油溫過低時，潤滑油的粘度變大，密封瓦與軸頸的接觸面不能形成有效的油膜，空氫側之間壓差也隨之變化，引起竄油，進而引起氫氣純度變化和油流變化。同時油溫過低，潤滑油不能保持合適的潤滑性，可能引起密封瓦的磨損，增大密封瓦與軸的徑向間隙導致不良后果。氫側供油油壓過低：氫側油通過氫側油泵供油，該泵出口接有再循環管道，可以調節氫側油泵出口油壓，當再循環開啟過大時，氫側供油壓力降低，通過平衡閥的微調調整不過，空側油壓大于氫側油壓，進而引起發電機進油和氫氣純度降低。

 

　　3.結論：

 

　　針對發電機氫氣純度降低的情況，我司在停機檢修的過程中做了大量工作，氫氣純度下降較快得到了有效的遏制。

 

　　對端蓋與機座的結合面、上下端蓋的結合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與套管臺板的結合面進行了細致的檢查，對腐蝕比較嚴重的密封膠墊進行了更換。

 

　　對密封瓦徑向、軸向間隙、密封瓦接觸處的軸頸橢圓度進行細致測量，未發現異常。

 

　　對干燥機、氫氣循環風機、冷卻器、防爆風機內部進行查漏，并對設備內部雜物進行清理。

 

　　對平衡閥進行校對。

 

　　對氫氣系統管道閥門沖入壓縮空氣進行查漏，更換不合格的法蘭墊片。

 

　　密封油壓調整，原來運行油壓為0.6MPa左右，和廠家協商后，將密封油壓調整至0.8MPa。

 

　　參  考  文  獻

 

　　[1]運行規程

 

　　[2]廠家說明書