发电机漏氢查找分析与处理

刘辉

摘要：#1发电机漏氢量偏大，主要漏点是发电机励端端盖密封胶条老化导致密封不严漏氢，经停机置换氢气并更换胶条后，漏氢量达到优良等级，成功消除发电机漏氢重大安全隐患。

关键词：氢冷发电机；漏氢；原因分析；处理

发电机投运后漏氢量一直偏大，存在重大安全隐患，严重影响机组安全运行，而氢冷发电机组漏氢部位的查找是很繁琐的工作，经过反复细致查找和长期跟踪记录分析，最终找出漏氢的根源和途径并成功处理消除了重大漏点，以下是对我厂#1发电机氢气系统漏氢的查找、分析与处理。

1 #1发电机概述

发电机由东方电机集团东方电机有限公司制造，发电机为两极、三相同步交流发电机，采用水、氢、氢冷却方式，定子绕组为直接水内冷，定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却。密封油系统采用双流环式密封瓦。发电机型号：QFSN2002，额定有功功率：200MW，定子电流：8625A，功率因数：0.85（滞后），额定转速3000r/min，额定氢压：0.3MPa，定子冷却水压力：010.2MPa。

2 #1发电机漏氢情况

#1机组自2011年10月投运以来，#1发电机漏氢量一直偏大，漏氢量一直维持在10m3/d左右（最初原因为密封油箱回氢管道回氢不畅，密封油箱内积聚的氢气外排，且投运前期#1发电机内氢气压力维持在0.3MPa，之后发电机内氢压维持在0200.25MPa）。2014年08月#1发电机漏氢量为8m3/d，2015年6月#1发电机漏氢量为78m3/d，2015年78月#1机组进行大修，解决了密封油箱回氢管道回氢不畅问题，但正常运行后#1发电机漏氢量增大为12.45m3/d（#2發电机漏氢量约1.8m3/d）。发电机制造厂家合格标准要求：每天漏氢量≤10m3/d。

3 #1发电机漏氢查找方法及过程

2016年24月，公司三次组织人员用便携式漏氢检测仪（上海兆度电子有限公司SAF600）和肥皂水对#1发电机漏氢点进行查找[1]。

（1）外部漏点查找：包括发电机外部端盖、发电机人孔、二次测量引出线端口、外部附属系统的氢管路阀门及表计、氢油差压调节系统、氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置、氢气汇流排、氢气就地纯度仪等。

①氢气干燥器A、B塔再生装置顶部接线盒漏氢，隔离系统，置换氢气后处理；

②氢气干燥器底部自动疏水器漏氢，隔离系统，更换后漏点消除；

③零米氢气汇流排上配气管底部取样门内漏，置换氢气后更换取样门，并加装可拆卸接头的二次针型阀；

④就地氢气纯度仪入口样气两个排污门内漏，置换氢气后加装二次门；

⑤合理调整就地在线氢气纯度仪流量，使其既能真实反映氢气纯度，又要尽可能减少氢气的外排量；

经过将以上发现漏点进行处理和隔离系统，并将就地氢气纯度仪隔离退出运行后，观察发现#1发电机漏氢量为9m3/d。

（2）内部漏点查找：包括发电机定子冷却水系统；发电机密封瓦及氢侧回油管接头的密封油系统；发电机氢气冷却器的循环水系统；发电机出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰等的氢密封系统。

①2016年03月30日16：35用便携式漏氢检测仪发现#1定子冷却水箱顶部排空门漏氢报警，漏氢仪检测显示0120%LEL之间来回波动（LEL是指H2在空气中的爆炸下限，即H2在空气中的体积比为4%），周期约为58分钟。2016年04月15日东方发电机厂家来人协助分析判断：#1发电机定子冷却水箱顶部排空门间歇性测量出漏氢报警，漏氢仪检测显示0120%LEL之间来回波动现象属于正常漏氢范围。

②2016年04月14日17：25用便携式漏氢检测仪和肥皂水检查#1发电机定子基座顶部四个氢冷器法兰、及排空管道无漏氢现象；

③2016年04月14日18：15用便携式漏氢检测仪检查#1发电机底部出线套管法兰及瓷套管内部密封无漏氢现象；

④2016年04月14日13：18用便携式漏氢检测仪检查#1机主油箱排烟风机出口管道烟气氢气含量0；检查#1机防爆风机（发电机两端轴瓦回油排氢风机）出口烟道排烟氢气含量为5%LEL（对比测量运行中#2机组防爆风机出口烟道排烟氢气含量为1%LEL），04月15日13：25再次检测时氢气含量为6%LEL。2016年4月15日16：57 #1机组在停运状态，因考虑发电机两端轴承内均为负压，故停运#1机组防爆风机、主油箱排烟风机进行发电机两端轴瓦漏氢检测试验。10分钟、15分钟、20分钟分别测#1发电机#6轴瓦间隙处氢气含量为5%LEL、24%LEL、120%LEL，#1发电机#5轴瓦间隙处氢气含量始终为0。

4 发现问题汇总及处理

①氢气汇流排上配气管取样门内漏，更换且增设二次针型阀；

②就地氢气纯度仪两个取样门内漏，增设二次针型阀门；

③氢气干燥器A、B塔顶部接线柱漏氢，重新调整或更换垫片、O型圈；

④氢气干燥器自动疏水阀漏氢，已更换新疏水阀；

⑤#1发电机励端轴承室内有漏氢可能（主要漏点），择机揭#6瓦轴承上端盖检查漏氢位置。

2016年04月30日18：00 #1机组并网后，经观察#1发电机漏氢量减小为8.47m3/d（处理前为12.45m3/d）。

经过分析会讨论，怀疑#1发电机励端密封瓦间隙或发电机励端端盖密封胶条可能存在问题，建议如下：a.调整#6瓦空、氢侧密封油压，使励端空侧密封油压力高于氢侧密封油压力10KPa；b.如果调整密封油压后#6瓦漏氢情况无明显变化，则择机揭开#6瓦上部端盖进行漏氢检查。

2017年05月20日28日#1机组停运置换氢气，更换发电机两端端盖密封胶条、调整密封瓦间隙。正常运行后，经观察#1发电机漏氢量减小为0.85m3/d（合格为10m3/d），达到优良等级。

5 结果

经过此次对#1发电机漏氢量偏大问题的分析查找及处理，最终成功消除严重影响机组安全、稳定运行的重大隐患，为运行及检修人员解决此类问题积累了宝贵经验。

参考文献：

[1]沙德生，陈江.火电厂设备状态检修技术与管理[M].北京：中国电力出版社，2016.