滨海热电#1发电机氢气纯度降低原因浅析

俞刚

摘 要：我厂#1机组C修至并网运行以来，发电机氢气纯度多次发生低于96%的情况，出现氢气纯度降低现象。先前运行管理平台上也发布过关于发电机氢气纯度下降原因，但是显得有些牵强。文章主要分析了我厂#1机组发电机氢气纯度降低的深层次原因，希望能够帮助我厂从根本上解决#1发电机氢气纯度降低的问题。

关键词：热电；发电机；氢气；纯度

绪论

我厂#1机组C修并网运行以来，发电机氢气纯度多次发生低于96%。之前运行管理平台上关于发电机氢气纯度下降的运行分析已经很多而且从各个方面分析了发电机氢气纯度下降原因，大致可罗列为以下几个方面：

（1）密封油差压阀、平衡阀及相关表计故障。

（2）发电机本体进油。

（3）氢密封油箱浮子阀故障。

（4）密封油系统备用油源油质不合格。

（5）化学氢瓶内氢气纯度低。

1 我厂#1机组发电机氢气纯度现状分析

虽然我厂先前已经有人对于#1机组发电机氢气纯度降低原因进行过分析，但是笔者认为#1机组运行时发电机氢气系统及密封油系统的运行参数与之前C修前并无大太区别，化学氢站氢气纯度也在正常范围，所以笔者基本上排除了上述五方面因素引起的#1机组氢气纯度多次下降的原因。笔者深入分析观察发电机运行原理、运行过程，从而提出了自己的看法，分析了#1机组发电机氢气纯度降低的真正原因。

2 #1机组发电机氢气纯度降低的原因分析

我厂#1机组从2014年2月以来，1号发电机运行中在靠近汽机侧1/3处断续发出异声，所以在9月26日#1机组C修中将发电机转子顺利抽出进行全面检查。

笔者认为#1机组发电机氢气纯度下降的主要原因就是由于转子抽出导致的。我厂发电机型号为QFSN-300-2型三相、二极、隐极式转子同步发电机。发电机冷却方式为水-氢-氢，即定子绕组直接水内冷，转子绕组直接氢内冷，定子铁芯及其构件氢气表面冷却。

发电机内部氢气为密封循环通风系统，采用四进五出多流式通風结构，转子绕组采用气隙取气斜流式通风结构。发电机内的氢气在发电机端部风扇的驱动下，以闭式循环方式在发电机内做强制循环流动，使发电机的铁芯和转子绕组得到冷却[1]。大致流程如图1所示。

发电机的转子结构如图2所示。

发电机正常运行时在密封油系统作用下，发电机内部与外界处于绝对的封闭状态，外面空气无法进入发电机内部与氢气相混合保证了氢气纯度一直维持在>96%的范围内，即使发电机密封油夹带杂质气体也可以通过排烟风机或者定期补排氢达到效果。

此次C修将转子整个抽出，空气进入发电机内部的各个角落包括：转子气隙取气斜流式通风系统，转子绕组间的槽锲间隙，定子绕组的槽锲间隙，定子铁芯，发电机端盖，发电机密封油系统的管路中等等。图3为发电机的主要部件结构。

由结构图中可以看出，发电机内部的转子及定子并非一个光滑的部件而是存在很多槽锲和死角，发电机气体置换是采用气体密度差的原理将内部的杂质气体排出，一些开口朝下的槽锲和一些间隙的杂质气体根本无法排出。虽然从氢气纯度仪上显示氢气纯度已>96%，但是随着转子的转动原先藏于转子内部的杂质气体被甩出槽锲，氢气纯度变会下降。定子绕组内一些开口朝下的槽锲杂质气体以及极小间隙中的杂质气体更难排出，得靠发电机运行时气流不断的扰动才能慢慢析出，待到杂质气体全部析出需要经过很长的时间，在这段时间内氢气纯度会逐渐降低而且下降的趋势较慢，持续的时间较长[2]。

3 结束语

总之，笔者之所以认为#1机组发电机氢气纯度降低另有其因也是有着理论根据的，而以上所述就是发电机之所以会在密封油系统无异常且氢气泄漏量正常的情况下，氢气纯度依然会不断下降的真正原因。

参考文献

[1]王坤.600MW发电机氢气纯度降低原因分析及处理[J].安徽电力，2013，02：31-33.

[2]牛庆军，秦峰，王瑜.浅谈南阳热电发电机氢系统泄露的查找与应对[J].科技与企业，2013，19：290-291.