200MW汽轮发电机漏氢问题探析

200MW汽轮发电机漏氢问题探析 200MW汽轮发电机漏氢问题探析 摘 要: 氢冷发电机的漏氢处理与预防是电力安全生产的关键问题，以郑东新区热电厂1号、2号汽轮发电机为例，分析其运行中漏氢的部位、原因及检查、控制措施。 关键词: 氢冷发电机;漏氢部位;原因;预防措施;检测与处理 0 前言 郑东电厂一期共2台200mw汽轮发电机，型号为qfsn-200-2，采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组氢直接冷却，定子铁芯为氢外冷。氢气由布置在汽励两端罩四个角上的立式氢气冷却器进行冷却，氢气系统是由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路等构成的全封闭气密结构，制造厂规定当氢气压力为额定值0.3mpa时，发电机24小时漏氢量不大于10m3。 1 漏氢事例 我厂两台发电机自2007年12月和2008年11月投运以来，均发生了不同程度的漏氢:2007年11月，试运期间#1机汽端汇水管漏气，原因为汇水管有裂纹。 2007年12月，试运期间#1机密封油系统由于密封瓦间隙调整不良漏氢。 2008年11月，试运期间#2机密封油系统由于平衡阀调节性能不良，实际氢侧油压大于空侧油压，导致氢侧回油大量增加，来不及排走而漏入机内，同时造成氢侧油窜入空侧，带走大量的氢气。 2009年5月，运行期间#2机由于排气门阀门内漏，在排污门处测 量到氢。 2010年3月，运行期间#1机氢气除湿装置连接法兰处由于法兰橡胶垫老化漏氢。 2010年11月，生产运行期间#1机定子引出线c相套管处漏氢，原因是套管连接出线箱处瓷瓶有裂纹。 …… 2 常见漏氢部位、原因及预防措施 根据我厂发电机氢气系统结构，漏氢部位可分为发电机本体、油水系统、氢密封及其附属系统、热工回路四大部分。 2.1 发电机本体 2.1.1 机壳结合面处漏氢 端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面。由于该处结合面积大，密封难度大;在安装和检修过程中，要对结合面进行详细检查，对所用的密封条的尺寸、耐热、耐油、耐蚀性能、及弹性严格把关，均匀紧固大盖螺栓，防止出现紧偏，并将密封胶注满密封槽，以保证结合面严密。 2.1.2 转子部分漏氢 氢气由转子外漏到大气是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出。主要是由于密封胶垫和密封胶圈老化变硬、变形压得不平整或螺钉未拧紧引起;安装及大修中应加强对护环处导电螺钉和滑环处导电螺钉衬胶和密封圈及汽端中心孔堵板的密封检查，并拧紧螺钉。 2.1.3 氢气冷却器 氢气冷却器的上下法兰与机壳结合面处，极易由于橡胶垫腐蚀而破裂，应选用耐油橡胶垫。而对于氢气冷却器铜管处的漏氢，主要是铜管上有沙眼、裂纹发生渗漏(其回水回路中能检测出氢气)，应在渗漏管两端用经过退火处理的锥形紫铜棒进行封堵。如铜管胀口出渗漏时，应用胀管器对该胀口进行补胀，并单独按进行水压试验。 2.1.4 定子引出线套管 出线套管瓷件与铜法兰之间的灌装处极易松脱，严重时将使瓷件下移而大量漏氢。出线套管法兰与套管台板的结合面受定子端部漏磁影响，温度较高，加上机内进油、漏油的腐蚀，因此该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫双重密封，且每次大修时必须进行检查，同时防止瓷套管裂纹。 2.2 密封油、定冷水系统 2.2.1 密封油系统 1)端盖与密封瓦座的垂直结合面漏氢，常因错口不平，密封垫受力不均等引起;除对密封垫质量严格把关外，组装上、下半端盖时，要保证端盖水平法兰接缝对齐。 2)密封瓦间隙调整不良漏氢。若密封瓦的瓦胎与瓦盖之间的间隙调整不良，则造成漏氢、漏油量大，因此必须对密封瓦安装及调整给予充分重视，其间隙必须调整合格。 3)平衡阀或压差阀调节性能不良，可能引起氢侧油压大于空侧油 压而导致漏氢;应严格校验阀门的调节性能，严格安装工艺。 2.2.2 定冷水系统 因运行时氢压高于水压，定子内冷水系统有漏点时，氢气将通过漏点进入定子线圈，并在内冷水箱积聚，发电机安装与大修时应按规定对定子水系统进行水压试验，并重点检查定子端部绝缘引水管有无磨损、水接头是否牢固、汽励两端汇水管与进水、排水管、排气管、排污管连接焊口处有无裂纹等。 2.3 氢密封及其附属系统 氢管路系统的焊缝、阀门、法兰不严密引起漏氢，特别是经常操作补氢、排污的阀门，更易发生门芯等处的泄露，应采取以下措施: 1)所有气体管道应用无缝钢管，管路连接应尽量使用焊接方式，以彻底杜绝因密封垫老化造成的漏氢。2)氢管道集中的部位，应有防震和防磨擦措施，并加强对管道的检查，防止因管道之间相互磨擦，造成管壁局部变薄而泄漏。3)氢管路的连接法兰的密封垫应使用耐油橡胶做的整体件，对每个阀门单独进行气密性打压试验。 2.4 热工回路 热工氢系统表管、轴瓦表管、测温元件出线端子等也易发生漏氢，大多由于制造、安装工艺不良或运行环境造成。 3 漏氢的监测控制与处理 由于漏氢事件的频发，给电厂经济效益造成很大的影响，为此我厂采取有效措施控制与处理漏氢。 3.1 加强运行监视 运行人员每天记录并计算机组漏氢量，分析漏氢趋势。氢压变化要与负荷风温等参数对照，并保持氢压高于水压0.05mpa以上，特别是内冷水系统有微量漏氢时。运行中要调整密封油压，使密封油压大于机内氢压0.05mpa，注意密封瓦氢侧油压与空侧油压保持平衡。发现漏氢量逐渐增大等异常现象时，及时汇报，协助检修查找处理。 3.2 按是否停机测漏与处理 由于发电机结构复杂、漏氢部位及原因很多，凭经验查找费时费力，可对漏氢情况进行分析，采用分类、分布查找进行查找。