1、600MW 汽輪發電機的漏氫治理摘要 :氫冷汽輪發電機漏氫量的大小直接影響機組的安 全運行 ,這個指標是汽輪發電機組運行的主要技術指標之一,所以對發電機漏氫量的控制很重要。影響發電機漏氫的因素 很多 ,牽涉到制造、安裝、調試、運行、檢修等各方面,現主要介紹河南華潤電力首陽山有限公司三相同步汽輪發電機 運行以來在治理漏氫方面的經驗措施及實際效果。關鍵詞 : 汽輪發電機漏氫治理1 設備概況 華潤電力首陽山有限公司汽輪發電機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，額 定功率600MW,額定容量667MVA,額定電壓22KV額定功率因 數0.9,最大連續輸出功率

2、 679.5MW,最大容量755MVA。發電機采用水 -氫-氫冷卻方式 ,轉子與鐵芯的冷卻通道為 多進多出結構 , 采用徑向和軸向氣隙隔板 , 從而使氣體分為不 同的冷熱區域 ,可以有效的遏止冷熱風的混合 ,沿轉子軸向溫 度分布比較均勻。發電機氫冷系統采用閉式氫氣循環系統,設計泄漏量為10m3/ 天。氫氣冷卻器共設四組 ,采用繞片式結構 ,兩側氫氣冷卻器冷卻水流量分別由兩個閥門分路控制,氫氣冷卻器進出水管路對稱布置 ,通過水量的調節可控制合適的冷氫氣溫度 在4046C。在發電機的兩個軸端分別配置了密封瓦,并向轉軸與端蓋交接處的密封瓦循環供應高于氫壓的密封油 （如圖所示 ）。 本機組的密封油路只

3、有一路分別進入汽輪機側和勵磁機側 的密封瓦 ,經中間油孔沿軸向間隙流向空氣側和氫氣側,形成了油膜起到了密封潤滑作用。然后分兩路（氫側、空氣側 ）回油。發電機密封瓦所需用的油直接取自汽輪機主機潤滑油 , 工作介質采用ISO VG32透平油相當于國標 GB11120-89號透 平油 ,按其用途稱之為發電機密封油。發電機密封油系統原理簡圖如上圖 : 我公司密封油系統主要由設置在發電機下方零米的集 裝式密封油控制裝置和設置在發電機下部夾層的氫側回油 擴大槽、浮子油箱、空氣析出箱、排煙裝置及其相關的供回 油管路組成。氫側回油擴大槽主要用來儲存氫氣側回油。排油在此槽內擴容 ,以使含有氫氣的回油能將氫氣分離

4、出來。浮子油箱的作用是使油中的氫氣進一步分離。浮子油箱內部裝有自動控 制油位的浮球閥 ,以保證該油箱中的油位保持在一定的范圍 之內。浮子油箱外部裝有手動旁路閥和液位視察窗,以使必要時人工操作控制油位發電機空側密封油和兩端蓋軸承潤滑油混合后排至空 氣析出箱內 ,油中氣體在此分離后經過防爆風機排往廠外大 氣,油回至汽機主油箱。 真空油箱、 真空泵和再循環泵是密封 油系統中的油凈化設備 ,真空泵不間斷地工作 ,保持真空油箱 中的真空度 ,同時 ,將空氣和水分抽出并排放掉。密封油系統正常運行情況下 ,潤滑油不斷地補充到真空 油箱之中 ,潤滑油中含有的空氣和水分在真空油箱中被分離 出來 ,通過真空泵和真

5、空管路被排至廠房外,從而使進入密封瓦的油得以凈化 ,差壓調節閥用于自動調整密封瓦進油壓力,該壓力自動跟蹤器發電機內氣體壓力且使油-氣壓差穩定在所需的范圍之內。2 運行中出現的問題漏氫量大 ,最大時達 30m3/ 天,出現真空油箱油位低 ,直流 密封油泵聯啟。3 B 級檢修 （共 55 天 ）進行的有關工作2008年9月15日至10月10進行B級檢修,針對#1發電 機漏氫量超標的問題 ,重點進行了以下幾個檢修項目 :3.1 發電機的 4 個氫冷卻器的解體檢修 ,并進行清掃 ,更換水密封墊，然后回裝進行打壓試驗，壓力定為0.8MPa，時間 為 4 小時。3.2 測量發電機汽、勵端密封瓦間隙 ,發現

6、勵端空側密封 瓦間隙超標 ,檢修中進行了更換 ,汽端由于轉子有輕微磨損 ,造 成密封瓦局部間隙有超標現象 ,但是最小間隙仍然在標準范 圍內。3.3 發電機轉子抽出及回裝。3.4 對氫氣系統檢查處理了原有漏點,發電機汽端氫側回油管裂紋管更換。3.5 進行主機潤滑油濾油。3.6 進行發電機風壓試驗 24 小時。整體氣密試驗盡可能模擬運行狀態進行:密封油系統調試完畢 ,能正常向密封瓦供油 ,且油質達標 ,發電機定子冷卻水 系統投入 ,控制冷卻水溫基本穩定 ,以使試驗時發電機內的氣 溫基本穩定 ,同時防止發電機內部發生結露;氫氣冷卻器水側投入 ,試驗用氣為經過凈化干燥處理的儀器用空氣。發電機整體氣密試

7、驗計算公式如下 :式中, V為在規定狀態下的每晝夜平均漏氣量,m3/天;V為發電機充氣量，取114m3;P0為規定狀態下大氣壓力，T0為規 定狀態下大氣溫度，P1、P2分別為試驗開始時和結束時發電 機內的氣體壓力 （表壓 ）,MPa;B1、 B2 分別為試驗開始時和結束 時發電機周圍環境的大氣壓力 ,MPa;t1 、 t2 分別為試驗開始時 和結束時發電機內的氣體平均溫度，C ; t為正式試驗進行連續記錄的時間，h。為了保證結果的精確性，應使用精密的儀 表測量溫度和壓力 ,且讀數務必準確。 發電機內的氣體平均溫度取氫氣冷卻器進口熱風溫度與氫氣冷卻器出口冷風溫度 讀數的平均值。4 采取的措施及處

8、理4.1 經現場用氫氣檢漏儀檢查發現 , #3 氫氣冷卻器下方 密封墊有泄漏 ,進行螺栓緊固 ,在升降負荷時注意調整氫氣冷 卻水流量，控制氫溫在4046 C，再進行檢測不漏，但還沒有達 到設計要求。4.2 進行每天在排氫口測氫氣純度的定期工作,發現純度達 70%,漏氫量大 ,進行密封油系統油氫差壓調節,由 56KPa調高至70KPa設計油氫差壓為56KPa。4.3經檢查發現密封油真空油箱內有泡沫，化驗主機潤滑油油質合格 ,由于泡沫使真空油箱油位降低嚴重時密封油 泵不打油 ,直流密封油泵聯啟 ,密封油壓力產生波動 ,將真空油 箱真空由-98KPa降至-91KPa保證了密封油壓力平穩不波動。4.4

9、將密封油系統油氫差壓加裝變送器接入DCS系統進行實時監控 ,防止油氫差壓波動大。經過處理后 #1 發電機漏氫量明顯降低。 根據實測的有關 運行數據 ,按上述發電機整體氣密試驗計算公式計算 ,每晝夜 平均漏氫量為8.6m3/天,合格。5 結束語發電機漏氫的途徑很多 ,歸納起來有兩種 ,一是漏到大氣 中;二是漏到發電機油水系統中和封閉母線的外殼內。前者可通過各種檢漏方法找到漏點而加以消除,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 ;后者屬于“暗漏” ,漏點具體位置不明 ,檢查、處理較為 復雜 ,如氫氣通過密封瓦漏入密封油系統、通過定子線圈漏入定子冷卻水系統等。檢修過程中應對定子繞組水路和轉子的 嚴密性要進行嚴格控制 ,密封油系統的差壓閥必須保證動作 準確、靈活、可靠 ;運行中要注意監視密封油溫,且確保密封油壓與發電機內氫氣壓力的壓差維持在規定范圍內;保證密封油的清潔度 ,避免密封瓦磨損而導致間隙增大,從而使漏氫量增大 ;發電機長時間運行后 ,可能會出現線棒與水接頭釬焊 處滲漏或空心線損壞 ,以及氫氣冷卻器水側泄漏等現象,這也將導