摘  要：發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常有氫氣純度降低現(xiàn)象發(fā)生。氫氣純度降低，嚴(yán)重影響了設(shè)備的壽命和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，氫氣純度降低，將導(dǎo)致冷卻效率降低，造成機(jī)內(nèi)構(gòu)件局部過(guò)熱，同時(shí)影響安全。氫氣純度降低的主要原因?yàn)槁洹⒂蜌饣烊霘錃庵小錃饧兌冉档蛯?dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣腐蝕、老化，如果不及時(shí)排出，受熱產(chǎn)生油煙蒸汽，也會(huì)影響發(fā)電機(jī)運(yùn)行。本文結(jié)合河南華潤(rùn)電力首陽(yáng)山有限公司600MW機(jī)組對(duì)漏氫原因及處理進(jìn)行分析。

 

　　關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；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(hào)：TB857+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）06-0020-02

 

　　0 引言

 

　　河南華潤(rùn)電力首陽(yáng)山有限公司公司采用的是東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的QFSN-600-2-22C三相同步發(fā)電機(jī)。在運(yùn)行過(guò)程中，由于發(fā)電機(jī)氫氣壓力下降較快，為了保證氫氣純度，要頻繁補(bǔ)氫。補(bǔ)氫造成運(yùn)行人員操作量加大，并增加了運(yùn)行成本。

 

　　1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介

 

　　我司1、2號(hào)發(fā)電機(jī)采用水－氫－氫冷卻方式。即定子線圈直接水冷，轉(zhuǎn)子線圈采用氫冷，轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯氫冷。密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)式密封。氫氣由裝在轉(zhuǎn)子兩端的風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)，由安裝在發(fā)電機(jī)機(jī)座上的四組氫冷器進(jìn)行冷卻。另外單獨(dú)設(shè)有氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，在發(fā)電機(jī)不到額定轉(zhuǎn)速的情況下進(jìn)行氫氣循環(huán)。在機(jī)房零米設(shè)有氫氣干燥器對(duì)氫氣進(jìn)行干燥。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、循環(huán)風(fēng)機(jī)、干燥器以及氫氣管路構(gòu)成全密封結(jié)構(gòu)。

 

　　2.發(fā)電機(jī)氫氣純度降低的原因分析

 

　　發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度降低的主要原因?yàn)槁浜陀蜌膺M(jìn)入氫氣系統(tǒng)中。發(fā)電機(jī)漏氫分為外漏和內(nèi)漏，外漏既氫氣泄漏到大氣中，如發(fā)電機(jī)端蓋、出線罩、發(fā)電機(jī)機(jī)座、氫氣管路系統(tǒng)、測(cè)溫元件接線柱板等處的漏氫。內(nèi)漏為氫氣通過(guò)密封瓦漏入密封油系統(tǒng)等，基本屬于“暗漏”，漏點(diǎn)位置不明，檢查處理較為復(fù)雜，且處理時(shí)間較長(zhǎng)。

 

　　2.1.機(jī)殼結(jié)合面

 

　　機(jī)殼結(jié)合面主要包括：端蓋與機(jī)座的結(jié)合面、上下端蓋的結(jié)合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與    套管臺(tái)板的結(jié)合面及進(jìn)出風(fēng)溫度計(jì)的結(jié)合面。端蓋與機(jī)座的結(jié)合面及上下端蓋的結(jié)合面結(jié)合面積大，密封難度大，是防漏的薄弱環(huán)節(jié)。在檢修回裝時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)合面進(jìn)行詳細(xì)檢查清擦，對(duì)不平的部位涂密封膠校平。在解體及回裝的過(guò)程中所做的標(biāo)記不能傷及密封面。對(duì)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(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收。上下端蓋結(jié)合面的密封條在端蓋處與下端蓋密封條銜接時(shí)應(yīng)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(guò)程中穿透，而后經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊處理。這些補(bǔ)焊的金屬有可能在運(yùn)行中受振脫開，成為漏氫點(diǎn)，因此在檢修時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查。緊端蓋螺絲時(shí)，應(yīng)用力均勻，保證結(jié)合面嚴(yán)密。出線套管法蘭與套管臺(tái)板的結(jié)合面是防止漏氫的關(guān)鍵部位。由于該處受定子端部漏磁影響，溫度較高，加上機(jī)內(nèi)進(jìn)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(jī)內(nèi)的密封油多積存于此，因而該處的密封材料易老化變質(zhì)失效，每次大修時(shí)必須進(jìn)行檢查。另外，在拆裝引線的過(guò)程中，應(yīng)避免套管導(dǎo)體受側(cè)力過(guò)大，引起密封墊位置的變化而造成漏氫。

 

　　2.2.  密封油系統(tǒng)

 

　　密封瓦座與端蓋的垂直結(jié)合面是較易漏氫的部位之一，對(duì)該處的密封墊質(zhì)量必須嚴(yán)格把關(guān)。密封瓦座油擋是阻止密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)的一道屏障，當(dāng)其間隙過(guò)大時(shí)，不能形成有效的油膜密封，密封油會(huì)通過(guò)間隙進(jìn)入發(fā)電機(jī)，引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油，空氫側(cè)微量的串油帶入空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)引起氫氣純度降低。當(dāng)油擋的回油孔堵塞時(shí)，逐漸累積的潤(rùn)滑油沿著軸頸往發(fā)電機(jī)側(cè)流動(dòng)也是引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油的原因。密封瓦間隙的調(diào)整是密封瓦安裝的一個(gè)重要步驟，間隙調(diào)整的合格與否直接影響到密封瓦的功能，徑向間隙過(guò)大時(shí)密封油會(huì)大量竄油，引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油氫氣純度不合格，軸向間隙過(guò)大時(shí)，密封瓦顫動(dòng)，密封瓦與軸接觸磨損，導(dǎo)致徑向間隙增大，進(jìn)而引起竄油、氫氣純度下降。

 

　　2.3.  隔氫防爆風(fēng)機(jī)出力不夠或管道未及時(shí)排油：

 

　　隔氫防爆風(fēng)機(jī)的作用是及時(shí)將潤(rùn)滑油中的空氣、煙氣抽走，當(dāng)其出力不夠時(shí)，空側(cè)油中帶有的空氣將通過(guò)空氫側(cè)串油帶入發(fā)電機(jī)，從而引起發(fā)電機(jī)氫氣純度降低。隔氫防爆風(fēng)機(jī)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(nèi)，當(dāng)油滴累積到一定量，而又沒(méi)有及時(shí)排放時(shí)，積油會(huì)形成油封，阻止隔氫防爆風(fēng)機(jī)往外排放煙氣。

 

　　2.4.  平衡閥調(diào)整不均勻

 

　　平衡閥壓差調(diào)整不平衡時(shí)，空、氫兩側(cè)油壓存在較大偏差，當(dāng)空側(cè)壓力超出氫側(cè)壓力過(guò)高時(shí)，油從空側(cè)串入氫側(cè)，空側(cè)油內(nèi)帶入的空氣在消泡箱內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)入氫氣系統(tǒng)，影響氫氣純度；同時(shí)當(dāng)油壓差達(dá)到一定程度時(shí)，氫側(cè)油直接進(jìn)入發(fā)電機(jī)；當(dāng)氫側(cè)油壓過(guò)高時(shí)，氫側(cè)油進(jìn)入空側(cè)，引起氫側(cè)油位降低，潤(rùn)滑油補(bǔ)入氫側(cè)，帶入空氣，引起氫氣純度降低，同時(shí)氫側(cè)油壓過(guò)高，潤(rùn)滑油直接進(jìn)入發(fā)電機(jī)。

 

　　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(yùn)行中應(yīng)加以重視。重點(diǎn)檢查發(fā)電機(jī)底部的氫管道法蘭，法蘭密封墊。大修時(shí)，一次管路中的密封墊最好全部更換，確保大修周期內(nèi)嚴(yán)密不漏。氫管道集中的部位，應(yīng)有防震和防磨擦措施，并加強(qiáng)對(duì)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(zhǎng)時(shí)，在投入運(yùn)行前應(yīng)用二氧化碳將管內(nèi)的空氣排出。大修時(shí)必須對(duì)所有氫管路閥門進(jìn)行解體檢查，單獨(dú)進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)。

 

　　2.6.  運(yùn)行控制參數(shù)

 

　　運(yùn)行中參數(shù)的控制對(duì)氫氣純度也有較大影響。油溫過(guò)低：當(dāng)密封油油溫過(guò)低時(shí)，潤(rùn)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(cè)之間壓差也隨之變化，引起竄油，進(jìn)而引起氫氣純度變化和油流變化。同時(shí)油溫過(guò)低，潤(rùn)滑油不能保持合適的潤(rùn)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(dǎo)致不良后果。氫側(cè)供油油壓過(guò)低：氫側(cè)油通過(guò)氫側(cè)油泵供油，該泵出口接有再循環(huán)管道，可以調(diào)節(jié)氫側(cè)油泵出口油壓，當(dāng)再循環(huán)開啟過(guò)大時(shí)，氫側(cè)供油壓力降低，通過(guò)平衡閥的微調(diào)調(diào)整不過(guò)，空側(cè)油壓大于氫側(cè)油壓，進(jìn)而引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油和氫氣純度降低。

 

　　3.結(jié)論：

 

　　針對(duì)發(fā)電機(jī)氫氣純度降低的情況，我司在停機(jī)檢修的過(guò)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(duì)端蓋與機(jī)座的結(jié)合面、上下端蓋的結(jié)合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與套管臺(tái)板的結(jié)合面進(jìn)行了細(xì)致的檢查，對(duì)腐蝕比較嚴(yán)重的密封膠墊進(jìn)行了更換。

 

　　對(duì)密封瓦徑向、軸向間隙、密封瓦接觸處的軸頸橢圓度進(jìn)行細(xì)致測(cè)量，未發(fā)現(xiàn)異常。

 

　　對(duì)干燥機(jī)、氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷卻器、防爆風(fēng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行查漏，并對(duì)設(shè)備內(nèi)部雜物進(jìn)行清理。

 

　　對(duì)平衡閥進(jìn)行校對(duì)。

 

　　對(duì)氫氣系統(tǒng)管道閥門沖入壓縮空氣進(jìn)行查漏，更換不合格的法蘭墊片。

 

　　密封油壓調(diào)整，原來(lái)運(yùn)行油壓為0.6MPa左右，和廠家協(xié)商后，將密封油壓調(diào)整至0.8MPa。

 

　　參  考  文  獻(xiàn)

 

　　[1]運(yùn)行規(guī)程

 

　　[2]廠家說(shuō)明書