發(fā)電機漏氫問題的分析與處理課件

發(fā)電機漏氫問題的分析與處理

發(fā)電機漏氫問題的分析與處理

主要內(nèi)容1前言

氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

防治漏氫的措施5123漏氫的部位及原因4發(fā)電機漏氫的途徑及查漏主要內(nèi)容1前言氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)防治漏氫的措施512前言氫冷發(fā)電機的漏氫問題，長期以來都是困擾機組安全穩(wěn)定運行重要因素，因漏氫嚴重，被迫停機的現(xiàn)象時有發(fā)生。為解決這一問題，制造廠已采取一些改進措施。但由于影響因素較多，無論是新機，還是老機，漏氫問題多少存在一定問題。近年來我廠在現(xiàn)場消除漏氫方面積累一定經(jīng)驗，與各兄弟單位同仁分享。2前言氫冷發(fā)電機的漏氫問題，長期以來都是困前言我廠其中兩臺200MW發(fā)電機為哈爾濱電機廠有限公司生產(chǎn)，型號為QFSN-200-2的汽輪發(fā)電機。冷卻方式：定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞子氫內(nèi)冷，定轉(zhuǎn)子表面氫冷。氫氣由安裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端的漿式風扇推動強制循環(huán)，通過裝設(shè)在定子基座四角的氫氣冷卻器進行冷卻。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、以及氫氣管路等構(gòu)成全封閉的氣密結(jié)構(gòu)。3前言我廠其中兩臺200MW發(fā)電機為哈爾濱前言4漏氫的危害發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成損壞。消耗氫氣過多，造成制氫頻繁，成本高。不能保證氫壓的額定值，從而影響發(fā)電機的出力前言4漏氫的危害發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成損壞。消耗氫氫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5定子機座端蓋密封油系統(tǒng)定子出線9個方面密封瓦系統(tǒng)轉(zhuǎn)子氫氣冷卻器外部氫氣系統(tǒng)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)氫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5定子機座端蓋密封油系統(tǒng)定子出線9個方面密封瓦定子機座6定子機座由高強度優(yōu)質(zhì)鋼板軸向分三段焊接而成，整體經(jīng)過密封性試驗及水壓試驗，可防止氫氣泄漏和承受氫氣爆炸產(chǎn)生的壓力。機座上的開孔除兩側(cè)端孔還包括：發(fā)電機主出線盒、氫氣冷卻器安裝孔、測溫線出線板孔，這些開孔均通過結(jié)合面達到密封和抗爆能力。另外，氫、油、水管路與發(fā)電機本體之間通過焊接法蘭連接。定子機座6定子機座由高強度優(yōu)質(zhì)鋼板軸向分三段焊接而成，整體經(jīng)端蓋端蓋：是發(fā)電機密封的重要組成部分，采用厚鋼板拼焊而成，其外側(cè)徑向布置多道加厚筋板以加強剛度。每側(cè)端蓋有水平分開的上下兩部分組成，其水平和垂直結(jié)合面經(jīng)過精密刮研以保證把合后任何一處結(jié)合面間隙不超過0.05mm。上下半端蓋與定子的垂直結(jié)合面以及下半端蓋的水平結(jié)合面上開有方形注膠槽，裝配時注入專用密封膠以保證密封效果。發(fā)電機的軸承和密封瓦座安裝在下半端蓋上，密封瓦座與端蓋之間采用結(jié)合面膠墊密封，此結(jié)合面與端蓋水平面的密封槽相接，保證了整個端蓋的靜態(tài)密封部分形成一個整體。7

密封膠槽端蓋端蓋：是發(fā)電機密封的重要組成部分，采用厚鋼板拼焊而成，其密封瓦密封瓦采用雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)，空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油分別有各自的油站供油，空側(cè)密封油通過差壓閥跟蹤氫氣壓力，保證油壓高于氫壓0.05MPa，氫側(cè)密封油通過平衡閥與空側(cè)密封油壓力保持一致。8密封瓦密封瓦采用雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)，空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油分別氫氣冷卻器氫氣冷卻器4只，垂直布置在發(fā)電機定子的四角，（此種布置冷卻效果好，但安裝運輸較為不便，因此只在200MW以下機組采用。更大容量的機組采用頂部兩端布置。）定子四角的上下分別開孔，冷卻器頂部法蘭與上孔結(jié)合面通過密封墊密封，冷卻器底部與定子下孔用騎縫壓板密封。9氫氣冷卻器氫氣冷卻器4只，垂直布置在發(fā)電機定子的四角，（此種轉(zhuǎn)子引出線轉(zhuǎn)子引出線由徑向?qū)щ娐葆斠胫行目?，通過中心孔內(nèi)的導電桿，再由滑環(huán)處的導電螺釘引出。內(nèi)外導電螺釘與轉(zhuǎn)子之間加密封圈壓緊解決密封問題。10轉(zhuǎn)子引出線轉(zhuǎn)子引出線由徑向?qū)щ娐葆斠胫行目?，通過中心孔內(nèi)的發(fā)電機外部氫系統(tǒng)發(fā)電機外部氫系統(tǒng)包括：充排氫管路、二氧化碳置換管路、氫氣干燥器管路、氫純度和氫濕度、壓力監(jiān)測管路等，以及管路上的截門和表計。11發(fā)電機外部氫系統(tǒng)發(fā)電機外部氫系統(tǒng)包括：充排氫管路、二氧化碳置定子內(nèi)冷水系統(tǒng)12出線套管與繞組出線連接處水電連接頭定子內(nèi)冷水系統(tǒng)12出線套管與繞組出線連接處水電連接頭定子內(nèi)冷水系統(tǒng)13定子內(nèi)冷水系統(tǒng)13定子出線定子出線是通過6只瓷套管從出線盒內(nèi)引出，出現(xiàn)盒與定子之間在安裝現(xiàn)場把合后焊接，其結(jié)合面也有密封槽，四周留有注膠孔。6只瓷套管通過法蘭與出線盒底部的孔密封連接，瓷套與其內(nèi)部導電桿以及冷卻水回路均采用氣密結(jié)構(gòu)。另外定子兩側(cè)的測溫出線板亦采用結(jié)合面密封。14定子出線定子出線是通過6只瓷套管從出線盒內(nèi)引出，出現(xiàn)盒與定子漏氫的分類15直接泄漏到發(fā)電機外部大氣中的漏氫現(xiàn)象：發(fā)電機結(jié)合面、管路上的法蘭、閥門門桿。確認方法：現(xiàn)場檢查測試

外漏滲漏到油水系統(tǒng)或封閉母線內(nèi)的漏氫現(xiàn)象：密封油系統(tǒng)、定子內(nèi)冷水、氫氣冷卻器、轉(zhuǎn)子滑環(huán)、出線套管。漏氫點位置不明確，查找和處理復雜

內(nèi)漏漏氫的分類15直接泄漏到發(fā)電機外部大氣中的漏氫現(xiàn)象：發(fā)電機結(jié)漏氫分類16外漏閥門桿結(jié)合面測溫元件接線板端蓋與機座出現(xiàn)套管與機座檢修人孔與機座氫冷卻器與機座端蓋與密封瓦管路管路本體焊口管路法蘭與機座內(nèi)漏轉(zhuǎn)子滑環(huán)氫冷卻器密封油系統(tǒng)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)絕緣引水管引水管水電連接頭內(nèi)冷水匯流管各結(jié)合面定子繞組銅棒出線套管瓷套與銅導體密封墊過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處漏氫分類16外漏閥門桿結(jié)合面測溫元件接線板端蓋與機座出現(xiàn)套管外漏171、測溫元件接線板：發(fā)電機熱工測溫元件接線柱采用錐形結(jié)構(gòu)，通過套在錐形接線柱的橡膠絕緣套來保證測溫元件接線柱的對地絕緣性能和對氫氣的密封性能。在實際檢修過程中往往會造成橡膠絕緣套擠壓變形，再加上錐型橡膠墊長期在發(fā)電機內(nèi)受到高溫和油浸的作用，非常容易老化松動，起不到應(yīng)有的密封效果。檢查用漏氫檢測儀器仔細檢測，尤其是上部空間。外漏171、測溫元件接線板：外漏18漏入油系統(tǒng)沿螺孔露出機內(nèi)氫氣2、發(fā)電機端蓋密封端蓋與機座的結(jié)合面、端蓋上下半之間的結(jié)合面、端蓋與密封瓦之間的結(jié)合面、氫冷器與機座的結(jié)合面、測溫元件接線板與機座的結(jié)合面、端蓋上的手孔結(jié)合面、出線盒上的人孔結(jié)合面等。導致這些結(jié)合面漏氫的主要原因有：結(jié)合面加工精度低、安裝或檢修時結(jié)合面拉傷碰傷、密封墊老化龜裂、密封膠老化或注入量不足、螺栓緊力不夠或受力不均。實踐中密封膠老化或注入量不足的情況較多。(1)端蓋與機座的結(jié)合面及上下端蓋的結(jié)合面結(jié)合面積大，密封難度大，是防漏氫的薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)注意，在檢修過程中，為解體及回裝所做的標記不能傷及密封面；要對結(jié)合面進行詳細檢查，對所采用的橡膠密封條的尺寸、耐熱性能、耐油性能、彈性及耐腐蝕性能進行嚴格驗收。現(xiàn)在有些廠的發(fā)電機端蓋密封條采用一次成形的氟橡膠密封條，密封膠采用硅橡膠密封膠，可以有效解決了上下端蓋結(jié)合面的密封條在端蓋處與下端蓋密封條因銜接不良而引起的漏氫問題。(2)緊端蓋螺絲時，應(yīng)均勻緊固大蓋螺栓，防止出現(xiàn)緊偏，以保證結(jié)合面嚴密。要檢查水平、垂直中分面的間隙，在把緊1/3螺栓狀態(tài)下，用0.03mm塞尺檢查應(yīng)不入。密封膠槽外漏18漏入油系統(tǒng)沿螺孔露出機內(nèi)氫氣2、發(fā)電機端蓋密封密封膠外漏3、出線套管與機座密封套管本身不嚴密、套管與出線盒底部孔洞結(jié)合面密封墊損壞，實踐中出現(xiàn)較多的是套管與出線盒孔的結(jié)合面不嚴，原因是此處容易積存發(fā)電機內(nèi)的漏油，密封墊容易老化變質(zhì)失去彈性。出線套管法蘭與套管臺板的結(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，加上機內(nèi)進油的腐蝕，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，每次大修時必須進行檢查。另外，在拆裝引線的過程中，應(yīng)避免套管導體受側(cè)力過大，引起密封墊位置的變化而造成漏氫。19外漏3、出線套管與機座密封19外漏4、氫氣管路及閥門系統(tǒng)：焊縫的焊接質(zhì)量、閥門不良引起漏氫(1)所有氣體管道應(yīng)用無縫鋼管，嚴禁使用鑄鐵管件。管路連接應(yīng)盡量使用焊接方式，以徹底杜絕因密封墊老化造成的漏氫。氫氣置換站氣體管道中小的閥門應(yīng)全部采用密封性能良好的球閥。(2)氫管道集中的部位，應(yīng)有防震和防磨擦措施，并加強對管道的檢查，防止因管道之間相互磨擦，造成管壁局部變薄而泄漏。(3)氫管路截門不嚴引起漏氫。截門處漏氫多是由于門心研磨不平，或橡膠墊老化破損、開裂造成。消除辦法是重新研磨門心，更換橡膠墊，對于制造質(zhì)量不良的截門，應(yīng)及時更換。對于系統(tǒng)上的排污門，排污結(jié)束后，一定要嚴密關(guān)閉。20外漏4、氫氣管路及閥門系統(tǒng)：焊縫的焊接質(zhì)量、閥門不良引起漏氫外漏（4）氫管路上連接法蘭的密封墊要使用丁腈橡膠或其他耐油橡膠制作的整體件#11發(fā)電機勵側(cè)排污管法蘭漏氫位置圖21外漏（4）氫管路上連接法蘭的密封墊要使用丁腈橡膠或其他耐油橡外漏225、氫冷卻器系統(tǒng)(1)氫氣冷卻器上下法蘭與機殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕引起漏氫(2)氫氣冷卻器是氫氣可漏點最多的設(shè)備，結(jié)合面的每條螺絲及每根銅管都有漏氫的可能，因此應(yīng)重點檢查，并單獨進行水壓試驗。(3)如發(fā)現(xiàn)銅管有滲漏，應(yīng)在滲漏管兩端用經(jīng)過退火處理的錐形紫銅棒進行封堵。如銅管脹口出滲漏時，應(yīng)用脹管器對該脹口進行補脹，并經(jīng)再次水壓試驗合格為止。(4)每臺冷卻器堵塞的滲漏銅管不能超過總數(shù)的5％，如超過則應(yīng)更換。(5)減少冷風器的漏風率，提高冷卻效果。檢修中應(yīng)檢查擋封條，損壞的要及時更換。6、熱工表計、表管接口漏氫(1)氫純度儀(2)氫干燥器(3)氫濕度儀(4)絕緣氣體分析儀(5)氫氣壓力表計外漏225、氫冷卻器系統(tǒng)6、熱工表計、表管接口漏氫內(nèi)漏1.端蓋與密封瓦密封

密封瓦套與發(fā)電機端蓋結(jié)合面密封膠墊損壞、安裝位置不正、老化失效，會造成空側(cè)密封油從此處泄露，使進入密封油室的油量減少，壓力降低，而氫側(cè)密封油通過平衡閥跟蹤空側(cè)密封油壓，因此氫側(cè)密封油壓也降低。最終氫氣進入密封油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)。措施：對該處的密封墊質(zhì)量必須嚴格把關(guān)。上、下半端蓋組裝時，接縫應(yīng)對齊，防止由于錯口使密封墊受力不均。上、下半端蓋的密封條順端蓋垂直面留出1～2mm的長度，安裝后修成半圓型，使裝配密封瓦座后此處接合嚴密不漏。下有我廠一案例圖片23內(nèi)漏1.端蓋與密封瓦密封23內(nèi)漏242.轉(zhuǎn)子部分(1)氫氣由轉(zhuǎn)子外漏到大氣是經(jīng)護環(huán)處的導電螺釘進入轉(zhuǎn)子中心孔，再從滑環(huán)處的導電螺釘或中心孔兩側(cè)堵板處漏出。因這種漏氫在運行中無法處理，因此每次大修都必須對轉(zhuǎn)子進行風壓查漏試驗。(2)大修中應(yīng)首先加強對護環(huán)處導電螺釘?shù)拿芊鈾z查，切斷轉(zhuǎn)子漏氫的源頭；其次，要檢查滑環(huán)處導電螺釘及汽端中心孔堵板的密封情況，把好轉(zhuǎn)子漏氫的第二關(guān)；最后通過在轉(zhuǎn)子勵端中心孔堵板處通入干燥清潔的壓縮空氣，用無水酒精滴在導電螺釘部位的方法進行檢查。密封試驗合格后，回裝轉(zhuǎn)子勵端中心孔堵板，應(yīng)確保此處嚴密不漏。內(nèi)漏242.轉(zhuǎn)子部分內(nèi)漏3.過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處，原結(jié)構(gòu)裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。如果密封膠圈失效，會造成內(nèi)冷水進入手包絕緣，影響手包絕緣表面對地電位外移，長期進水會造成絕緣松動，極端情況下發(fā)生定子繞組接地故障。25內(nèi)漏3.過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處25內(nèi)漏264.密封油系統(tǒng)密封油系統(tǒng)是動態(tài)密封，首先需要密封瓦間隙調(diào)整合格，另外密封油壓工作穩(wěn)定，密封瓦間隙過大或密封油壓異常波動都會造成氫氣泄漏。密封油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，密封油工作不良的原因很多，主要是差壓閥或平衡閥調(diào)整不當、差壓閥或平衡閥卡澀、平衡閥、壓差閥制造與裝配質(zhì)量不良或壓差閥與平衡閥靈敏度低，密封油管或油壓取樣管泄漏或堵塞。處理措施：(1)密封瓦的間隙必須調(diào)整合格，間隙控制在0.18～0.20mm。(2)為防止密封油進入機內(nèi)，應(yīng)控制好油檔間隙。(3)嚴格執(zhí)行差壓閥的檢修工藝，做好調(diào)試工作。(4)嚴格監(jiān)視密封油箱的油位，防止油滿進入機內(nèi)或空罐時跑氫。正常運行時保持較低油位。內(nèi)漏264.密封油系統(tǒng)內(nèi)漏5.定子內(nèi)冷水系統(tǒng)(1)定子線棒的接頭封焊處漏水，其原因是焊接工藝不良，有虛焊，砂眼。(2)空心導線斷裂漏水，斷裂部位有的在繞組的端部，有的在槽內(nèi)直線換位處。其原因主要是空心銅線材質(zhì)差：繞組端部處固定不牢，產(chǎn)生100HZ的高頻振動，使導線換位加工時產(chǎn)生的裂紋進一步擴大和發(fā)展。(3)聚四氟乙烯引水管漏水。絕緣引水管本身磨破漏水的一個原因是引水管材質(zhì)不良，有沙眼（從外表看無異常，且水壓試驗合格，管內(nèi)壁有沙眼）。另一個原因是絕緣引水管過長，運行中引水管與發(fā)電機內(nèi)端蓋等金屬部分摩擦而導致水管磨破漏水。(4)聚四氟乙烯引水管連接管螺母有松動導致水管漏水。(5)聚四氟乙烯引水管和金屬壓接頭處存在制造缺陷，壓接部分漏氫。27內(nèi)漏5.定子內(nèi)冷水系統(tǒng)27內(nèi)漏28防范措施：(1)定子水冷系統(tǒng)大修時應(yīng)進行壓力為0.49MPa（5kgf/cm2）表壓、持續(xù)時間為4h的水壓試驗。(2)下列部位在大修時（特別在水壓試驗時）應(yīng)作為檢查的重點：端部絕緣引水管有無磨損，其水接頭是否牢靠，與端部其他部件相碰或交叉處有無滌綸氈綁扎固定；兩端匯水母管與進水、出水管、排氣管、排污管的連接焊口處有無裂孔，支持是否堅固；過渡引線的接頭盒有無缺陷等。(3)過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處，原結(jié)構(gòu)裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。目前，由于國產(chǎn)橡膠密封圈耐老化性能差，運行中一旦龜裂破損，氫氣即漏入水中而被帶走。因此，漏氫量大的機組如發(fā)現(xiàn)定子內(nèi)冷水中含氫，大修中水壓試驗時要注意檢查此處密封圈狀況。如已失去彈性應(yīng)立即更換，并經(jīng)水壓試驗合格后再包好絕緣。內(nèi)漏28防范措施：發(fā)電機漏氫的途徑及查漏四、發(fā)電機漏氫的途徑及查漏

氫冷發(fā)電機找漏氫是發(fā)電機運行和檢修工作中一件繁重的工作。在經(jīng)驗不足時，往往要花費較長的時間。為了迅速的找出新機組漏氫部位，可采用分部查找方法，每個部件一邊查找漏點一邊處理，直到合格為止。參加找漏氫工作的人員要分段包干，每人負責的部位不宜大，以便工作做得更細、更快。目前查找漏氫的方法大致歸納如下。1.機組停機之后找漏氫

首先將發(fā)電機中的氫氣置換為壓縮空氣，找漏氫所用壓力要比額定運行氫壓高些，這樣容易發(fā)現(xiàn)漏氣部位。在可能漏氫處涂上肥皂水，若有漏氣就會產(chǎn)生肥皂泡，在漏氣嚴重的部位，會形成噴氣口，有時用手也能感覺出來，涂肥皂水檢查漏氫是一種簡單易行并且效果很好的方法，國內(nèi)外都得到了普遍采用。為了尋找小的漏氣部位，可在肥皂水中加一些甘油，使溶液變稠些，涂抹在各接口或結(jié)合面處，會得到較好效果。29發(fā)電機漏氫的途徑及查漏四、發(fā)電機漏氫的途徑及查漏29發(fā)電機漏氫的途徑及查漏2.機組運行中發(fā)電機找漏氫運行中發(fā)電機發(fā)現(xiàn)氫壓降低漏氫量增大時，可用漏氫檢測儀，查找漏氫部位。在不允許停機查漏氫的情況下，有些部位，如機殼、端罩、端蓋焊縫、螺絲及其他不帶電的外露部分，仍可用涂肥皂水的辦法查找漏氫?？墒橇硪恍┎课?主要指內(nèi)漏氫或帶電部分、轉(zhuǎn)動部分，如定子引出線套管或軸瓦)，則不能涂肥皂水，只能用漏氫監(jiān)測儀表來檢查，根據(jù)數(shù)字指示氫濃度數(shù)值，大致判斷漏氫嚴重程度。使用便攜式測氫儀檢查氫油分離器排煙風機出口、主油箱排煙風機出口、主油箱氫氣含量30發(fā)電機漏氫的途徑及查漏2.機組運行中發(fā)電機找漏氫30防范措施311、修中管理：(1)對隱蔽密封點和氫管路的檢修控制在發(fā)電機檢修中著重注意一些解體中容易忽略的隱蔽密封點即:密封“死點”，如熱工引出線接頭：氫氣純度、濕度、壓力檢測管路、發(fā)電機底部安裝孔、發(fā)電機引出線套管法蘭以及氫管路的密封，千萬別因抓進度而忽略這些點的檢修，要記住任何密封件都會老化，一旦運行中出問題再去處理將會損失很大，處理起來也很麻煩，切不可疏忽大意。(2)對氣密試驗的控制在檢修發(fā)電機過程中,控制漏氫方面著重把好壓力試驗關(guān),即解體后的定冷水路氣密(水壓)試驗、轉(zhuǎn)子中心孔氣密試驗，氫氣冷卻器氣密（或水壓）試驗、回裝后的整體氣密試驗等四個氣密試驗。a.定冷水路氣密試驗主要檢驗發(fā)電機線棒和線棒接頭、水電連接管、引出線的連接部分等的氣密性。防范措施311、修中管理：防范措施322、運行管理及維護(1)堅持定期分析化驗氫氣的制度，適時排污與補氫，保持氫氣純度；(2)保證氫氣純度、濕度、壓力儀器儀表正常運行，防止測量失效，加強維護；(3)消除密封瓦漏油，保證防爆風機和主機排煙風機的正常運行，最好定期從風機出口取樣，監(jiān)視含氫量是否超過廠家規(guī)定，如超過時應(yīng)查明原因予以消除；b.轉(zhuǎn)子氣密試驗是用來檢驗發(fā)電機轉(zhuǎn)子導電桿的嚴密性。c.氫氣冷卻器氣密試驗用來檢驗氫冷器水管以及水管和管板脹口的嚴密性。d.當發(fā)電機各密封點密封后就可以進行發(fā)電機整體氣密試驗，發(fā)電機整體氣密試驗是檢驗發(fā)電機所有靜密封點及密封油系統(tǒng)的密封性試驗。防范措施322、運行管理及維護b.轉(zhuǎn)子氣密試驗是用來檢驗發(fā)防范措施(4)保持正常氫油壓差，注意密封油系統(tǒng)運行情況，確保油壓跟蹤正常；(5)應(yīng)持續(xù)監(jiān)測氣體密封并記錄氫氣消耗量，如果氫氣消耗量與正常相比顯著增加到1.5倍或超出18Nm3/天，應(yīng)毫不遲疑查找原因。(6)如果不能很快發(fā)現(xiàn)漏點和加以糾正，對有可能聚氫的危險區(qū)域要檢測，若漏氫在擴展，為驅(qū)散氫氣必須采取措施，如果漏氫處一時難以處理且用降氫壓和降負荷方法不見效時，應(yīng)停機全面檢查。如果漏氫出線在像瓷瓶這種在運行時很難接近的地方，須置換氣體進行修理。(7)每24小時絕對漏氫量不允許超過18Nm3

，在達到這個限值時，應(yīng)從測得總氣體損壞中扣除從管道中排走氫量。33防范措施(4)保持正常氫油壓差，注意密封油系統(tǒng)運行情況，確保依據(jù)標準34依據(jù)標準：GB7064-2008《隱極同步發(fā)電機技術(shù)要求》DL/T838-2003《發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修導則》《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》《發(fā)電機廠家說明書》依據(jù)標準34依據(jù)標準：謝謝!

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發(fā)電機漏氫問題的分析與處理

發(fā)電機漏氫問題的分析與處理

主要內(nèi)容37前言

氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

防治漏氫的措施5123漏氫的部位及原因4發(fā)電機漏氫的途徑及查漏主要內(nèi)容1前言氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)防治漏氫的措施512前言氫冷發(fā)電機的漏氫問題，長期以來都是困擾機組安全穩(wěn)定運行重要因素，因漏氫嚴重，被迫停機的現(xiàn)象時有發(fā)生。為解決這一問題，制造廠已采取一些改進措施。但由于影響因素較多，無論是新機，還是老機，漏氫問題多少存在一定問題。近年來我廠在現(xiàn)場消除漏氫方面積累一定經(jīng)驗，與各兄弟單位同仁分享。38前言氫冷發(fā)電機的漏氫問題，長期以來都是困前言我廠其中兩臺200MW發(fā)電機為哈爾濱電機廠有限公司生產(chǎn)，型號為QFSN-200-2的汽輪發(fā)電機。冷卻方式：定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞子氫內(nèi)冷，定轉(zhuǎn)子表面氫冷。氫氣由安裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端的漿式風扇推動強制循環(huán)，通過裝設(shè)在定子基座四角的氫氣冷卻器進行冷卻。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦、以及氫氣管路等構(gòu)成全封閉的氣密結(jié)構(gòu)。39前言我廠其中兩臺200MW發(fā)電機為哈爾濱前言40漏氫的危害發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成損壞。消耗氫氣過多，造成制氫頻繁，成本高。不能保證氫壓的額定值，從而影響發(fā)電機的出力前言4漏氫的危害發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成損壞。消耗氫氫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)41定子機座端蓋密封油系統(tǒng)定子出線9個方面密封瓦系統(tǒng)轉(zhuǎn)子氫氣冷卻器外部氫氣系統(tǒng)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)氫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5定子機座端蓋密封油系統(tǒng)定子出線9個方面密封瓦定子機座42定子機座由高強度優(yōu)質(zhì)鋼板軸向分三段焊接而成，整體經(jīng)過密封性試驗及水壓試驗，可防止氫氣泄漏和承受氫氣爆炸產(chǎn)生的壓力。機座上的開孔除兩側(cè)端孔還包括：發(fā)電機主出線盒、氫氣冷卻器安裝孔、測溫線出線板孔，這些開孔均通過結(jié)合面達到密封和抗爆能力。另外，氫、油、水管路與發(fā)電機本體之間通過焊接法蘭連接。定子機座6定子機座由高強度優(yōu)質(zhì)鋼板軸向分三段焊接而成，整體經(jīng)端蓋端蓋：是發(fā)電機密封的重要組成部分，采用厚鋼板拼焊而成，其外側(cè)徑向布置多道加厚筋板以加強剛度。每側(cè)端蓋有水平分開的上下兩部分組成，其水平和垂直結(jié)合面經(jīng)過精密刮研以保證把合后任何一處結(jié)合面間隙不超過0.05mm。上下半端蓋與定子的垂直結(jié)合面以及下半端蓋的水平結(jié)合面上開有方形注膠槽，裝配時注入專用密封膠以保證密封效果。發(fā)電機的軸承和密封瓦座安裝在下半端蓋上，密封瓦座與端蓋之間采用結(jié)合面膠墊密封，此結(jié)合面與端蓋水平面的密封槽相接，保證了整個端蓋的靜態(tài)密封部分形成一個整體。43

密封膠槽端蓋端蓋：是發(fā)電機密封的重要組成部分，采用厚鋼板拼焊而成，其密封瓦密封瓦采用雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)，空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油分別有各自的油站供油，空側(cè)密封油通過差壓閥跟蹤氫氣壓力，保證油壓高于氫壓0.05MPa，氫側(cè)密封油通過平衡閥與空側(cè)密封油壓力保持一致。44密封瓦密封瓦采用雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)，空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油分別氫氣冷卻器氫氣冷卻器4只，垂直布置在發(fā)電機定子的四角，（此種布置冷卻效果好，但安裝運輸較為不便，因此只在200MW以下機組采用。更大容量的機組采用頂部兩端布置。）定子四角的上下分別開孔，冷卻器頂部法蘭與上孔結(jié)合面通過密封墊密封，冷卻器底部與定子下孔用騎縫壓板密封。45氫氣冷卻器氫氣冷卻器4只，垂直布置在發(fā)電機定子的四角，（此種轉(zhuǎn)子引出線轉(zhuǎn)子引出線由徑向?qū)щ娐葆斠胫行目?，通過中心孔內(nèi)的導電桿，再由滑環(huán)處的導電螺釘引出。內(nèi)外導電螺釘與轉(zhuǎn)子之間加密封圈壓緊解決密封問題。46轉(zhuǎn)子引出線轉(zhuǎn)子引出線由徑向?qū)щ娐葆斠胫行目?，通過中心孔內(nèi)的發(fā)電機外部氫系統(tǒng)發(fā)電機外部氫系統(tǒng)包括：充排氫管路、二氧化碳置換管路、氫氣干燥器管路、氫純度和氫濕度、壓力監(jiān)測管路等，以及管路上的截門和表計。47發(fā)電機外部氫系統(tǒng)發(fā)電機外部氫系統(tǒng)包括：充排氫管路、二氧化碳置定子內(nèi)冷水系統(tǒng)48出線套管與繞組出線連接處水電連接頭定子內(nèi)冷水系統(tǒng)12出線套管與繞組出線連接處水電連接頭定子內(nèi)冷水系統(tǒng)49定子內(nèi)冷水系統(tǒng)13定子出線定子出線是通過6只瓷套管從出線盒內(nèi)引出，出現(xiàn)盒與定子之間在安裝現(xiàn)場把合后焊接，其結(jié)合面也有密封槽，四周留有注膠孔。6只瓷套管通過法蘭與出線盒底部的孔密封連接，瓷套與其內(nèi)部導電桿以及冷卻水回路均采用氣密結(jié)構(gòu)。另外定子兩側(cè)的測溫出線板亦采用結(jié)合面密封。50定子出線定子出線是通過6只瓷套管從出線盒內(nèi)引出，出現(xiàn)盒與定子漏氫的分類51直接泄漏到發(fā)電機外部大氣中的漏氫現(xiàn)象：發(fā)電機結(jié)合面、管路上的法蘭、閥門門桿。確認方法：現(xiàn)場檢查測試

外漏滲漏到油水系統(tǒng)或封閉母線內(nèi)的漏氫現(xiàn)象：密封油系統(tǒng)、定子內(nèi)冷水、氫氣冷卻器、轉(zhuǎn)子滑環(huán)、出線套管。漏氫點位置不明確，查找和處理復雜

內(nèi)漏漏氫的分類15直接泄漏到發(fā)電機外部大氣中的漏氫現(xiàn)象：發(fā)電機結(jié)漏氫分類52外漏閥門桿結(jié)合面測溫元件接線板端蓋與機座出現(xiàn)套管與機座檢修人孔與機座氫冷卻器與機座端蓋與密封瓦管路管路本體焊口管路法蘭與機座內(nèi)漏轉(zhuǎn)子滑環(huán)氫冷卻器密封油系統(tǒng)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)絕緣引水管引水管水電連接頭內(nèi)冷水匯流管各結(jié)合面定子繞組銅棒出線套管瓷套與銅導體密封墊過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處漏氫分類16外漏閥門桿結(jié)合面測溫元件接線板端蓋與機座出現(xiàn)套管外漏531、測溫元件接線板：發(fā)電機熱工測溫元件接線柱采用錐形結(jié)構(gòu)，通過套在錐形接線柱的橡膠絕緣套來保證測溫元件接線柱的對地絕緣性能和對氫氣的密封性能。在實際檢修過程中往往會造成橡膠絕緣套擠壓變形，再加上錐型橡膠墊長期在發(fā)電機內(nèi)受到高溫和油浸的作用，非常容易老化松動，起不到應(yīng)有的密封效果。檢查用漏氫檢測儀器仔細檢測，尤其是上部空間。外漏171、測溫元件接線板：外漏54漏入油系統(tǒng)沿螺孔露出機內(nèi)氫氣2、發(fā)電機端蓋密封端蓋與機座的結(jié)合面、端蓋上下半之間的結(jié)合面、端蓋與密封瓦之間的結(jié)合面、氫冷器與機座的結(jié)合面、測溫元件接線板與機座的結(jié)合面、端蓋上的手孔結(jié)合面、出線盒上的人孔結(jié)合面等。導致這些結(jié)合面漏氫的主要原因有：結(jié)合面加工精度低、安裝或檢修時結(jié)合面拉傷碰傷、密封墊老化龜裂、密封膠老化或注入量不足、螺栓緊力不夠或受力不均。實踐中密封膠老化或注入量不足的情況較多。(1)端蓋與機座的結(jié)合面及上下端蓋的結(jié)合面結(jié)合面積大，密封難度大，是防漏氫的薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)注意，在檢修過程中，為解體及回裝所做的標記不能傷及密封面；要對結(jié)合面進行詳細檢查，對所采用的橡膠密封條的尺寸、耐熱性能、耐油性能、彈性及耐腐蝕性能進行嚴格驗收?，F(xiàn)在有些廠的發(fā)電機端蓋密封條采用一次成形的氟橡膠密封條，密封膠采用硅橡膠密封膠，可以有效解決了上下端蓋結(jié)合面的密封條在端蓋處與下端蓋密封條因銜接不良而引起的漏氫問題。(2)緊端蓋螺絲時，應(yīng)均勻緊固大蓋螺栓，防止出現(xiàn)緊偏，以保證結(jié)合面嚴密。要檢查水平、垂直中分面的間隙，在把緊1/3螺栓狀態(tài)下，用0.03mm塞尺檢查應(yīng)不入。密封膠槽外漏18漏入油系統(tǒng)沿螺孔露出機內(nèi)氫氣2、發(fā)電機端蓋密封密封膠外漏3、出線套管與機座密封套管本身不嚴密、套管與出線盒底部孔洞結(jié)合面密封墊損壞，實踐中出現(xiàn)較多的是套管與出線盒孔的結(jié)合面不嚴，原因是此處容易積存發(fā)電機內(nèi)的漏油，密封墊容易老化變質(zhì)失去彈性。出線套管法蘭與套管臺板的結(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，加上機內(nèi)進油的腐蝕，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，每次大修時必須進行檢查。另外，在拆裝引線的過程中，應(yīng)避免套管導體受側(cè)力過大，引起密封墊位置的變化而造成漏氫。55外漏3、出線套管與機座密封19外漏4、氫氣管路及閥門系統(tǒng)：焊縫的焊接質(zhì)量、閥門不良引起漏氫(1)所有氣體管道應(yīng)用無縫鋼管，嚴禁使用鑄鐵管件。管路連接應(yīng)盡量使用焊接方式，以徹底杜絕因密封墊老化造成的漏氫。氫氣置換站氣體管道中小的閥門應(yīng)全部采用密封性能良好的球閥。(2)氫管道集中的部位，應(yīng)有防震和防磨擦措施，并加強對管道的檢查，防止因管道之間相互磨擦，造成管壁局部變薄而泄漏。(3)氫管路截門不嚴引起漏氫。截門處漏氫多是由于門心研磨不平，或橡膠墊老化破損、開裂造成。消除辦法是重新研磨門心，更換橡膠墊，對于制造質(zhì)量不良的截門，應(yīng)及時更換。對于系統(tǒng)上的排污門，排污結(jié)束后，一定要嚴密關(guān)閉。56外漏4、氫氣管路及閥門系統(tǒng)：焊縫的焊接質(zhì)量、閥門不良引起漏氫外漏（4）氫管路上連接法蘭的密封墊要使用丁腈橡膠或其他耐油橡膠制作的整體件#11發(fā)電機勵側(cè)排污管法蘭漏氫位置圖57外漏（4）氫管路上連接法蘭的密封墊要使用丁腈橡膠或其他耐油橡外漏585、氫冷卻器系統(tǒng)(1)氫氣冷卻器上下法蘭與機殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕引起漏氫(2)氫氣冷卻器是氫氣可漏點最多的設(shè)備，結(jié)合面的每條螺絲及每根銅管都有漏氫的可能，因此應(yīng)重點檢查，并單獨進行水壓試驗。(3)如發(fā)現(xiàn)銅管有滲漏，應(yīng)在滲漏管兩端用經(jīng)過退火處理的錐形紫銅棒進行封堵。如銅管脹口出滲漏時，應(yīng)用脹管器對該脹口進行補脹，并經(jīng)再次水壓試驗合格為止。(4)每臺冷卻器堵塞的滲漏銅管不能超過總數(shù)的5％，如超過則應(yīng)更換。(5)減少冷風器的漏風率，提高冷卻效果。檢修中應(yīng)檢查擋封條，損壞的要及時更換。6、熱工表計、表管接口漏氫(1)氫純度儀(2)氫干燥器(3)氫濕度儀(4)絕緣氣體分析儀(5)氫氣壓力表計外漏225、氫冷卻器系統(tǒng)6、熱工表計、表管接口漏氫內(nèi)漏1.端蓋與密封瓦密封

密封瓦套與發(fā)電機端蓋結(jié)合面密封膠墊損壞、安裝位置不正、老化失效，會造成空側(cè)密封油從此處泄露，使進入密封油室的油量減少，壓力降低，而氫側(cè)密封油通過平衡閥跟蹤空側(cè)密封油壓，因此氫側(cè)密封油壓也降低。最終氫氣進入密封油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)。措施：對該處的密封墊質(zhì)量必須嚴格把關(guān)。上、下半端蓋組裝時，接縫應(yīng)對齊，防止由于錯口使密封墊受力不均。上、下半端蓋的密封條順端蓋垂直面留出1～2mm的長度，安裝后修成半圓型，使裝配密封瓦座后此處接合嚴密不漏。下有我廠一案例圖片59內(nèi)漏1.端蓋與密封瓦密封23內(nèi)漏602.轉(zhuǎn)子部分(1)氫氣由轉(zhuǎn)子外漏到大氣是經(jīng)護環(huán)處的導電螺釘進入轉(zhuǎn)子中心孔，再從滑環(huán)處的導電螺釘或中心孔兩側(cè)堵板處漏出。因這種漏氫在運行中無法處理，因此每次大修都必須對轉(zhuǎn)子進行風壓查漏試驗。(2)大修中應(yīng)首先加強對護環(huán)處導電螺釘?shù)拿芊鈾z查，切斷轉(zhuǎn)子漏氫的源頭；其次，要檢查滑環(huán)處導電螺釘及汽端中心孔堵板的密封情況，把好轉(zhuǎn)子漏氫的第二關(guān)；最后通過在轉(zhuǎn)子勵端中心孔堵板處通入干燥清潔的壓縮空氣，用無水酒精滴在導電螺釘部位的方法進行檢查。密封試驗合格后，回裝轉(zhuǎn)子勵端中心孔堵板，應(yīng)確保此處嚴密不漏。內(nèi)漏242.轉(zhuǎn)子部分內(nèi)漏3.過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處，原結(jié)構(gòu)裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。如果密封膠圈失效，會造成內(nèi)冷水進入手包絕緣，影響手包絕緣表面對地電位外移，長期進水會造成絕緣松動，極端情況下發(fā)生定子繞組接地故障。61內(nèi)漏3.過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處25內(nèi)漏624.密封油系統(tǒng)密封油系統(tǒng)是動態(tài)密封，首先需要密封瓦間隙調(diào)整合格，另外密封油壓工作穩(wěn)定，密封瓦間隙過大或密封油壓異常波動都會造成氫氣泄漏。密封油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，密封油工作不良的原因很多，主要是差壓閥或平衡閥調(diào)整不當、差壓閥或平衡閥卡澀、平衡閥、壓差閥制造與裝配質(zhì)量不良或壓差閥與平衡閥靈敏度低，密封油管或油壓取樣管泄漏或堵塞。處理措施：(1)密封瓦的間隙必須調(diào)整合格，間隙控制在0.18～0.20mm。(2)為防止密封油進入機內(nèi)，應(yīng)控制好油檔間隙。(3)嚴格執(zhí)行差壓閥的檢修工藝，做好調(diào)試工作。(4)嚴格監(jiān)視密封油箱的油位，防止油滿進入機內(nèi)或空罐時跑氫。正常運行時保持較低油位。內(nèi)漏264.密封油系統(tǒng)內(nèi)漏5.定子內(nèi)冷水系統(tǒng)(1)定子線棒的接頭封焊處漏水，其原因是焊接工藝不良，有虛焊，砂眼。(2)空心導線斷裂漏水，斷裂部位有的在繞組的端部，有的在槽內(nèi)直線換位處。其原因主要是空心銅線材質(zhì)差：繞組端部處固定不牢，產(chǎn)生100HZ的高頻振動，使導線換位加工時產(chǎn)生的裂紋進一步擴大和發(fā)展。(3)聚四氟乙烯引水管漏水。絕緣引水管本身磨破漏水的一個原因是引水管材質(zhì)不良，有沙眼（從外表看無異常，且水壓試驗合格，管內(nèi)壁有沙眼）。另一個原因是絕緣引水管過長，運行中引水管與發(fā)電機內(nèi)端蓋等金屬部分摩擦而導致水管磨破漏水。(4)聚四氟乙烯引水管連接管螺母有松動導致水管漏水。(5)聚四氟乙烯引水管和金屬壓接頭處存在制造缺陷，壓接部分漏氫。63內(nèi)漏5.定子內(nèi)冷水系統(tǒng)27內(nèi)漏64防范措施：(1)定子水冷系統(tǒng)大修時應(yīng)進行壓力為0.49MPa（5kgf/cm2）表壓、持續(xù)時間為4h的水壓試驗。(2)下列部位在大修時（特別在水壓試驗時）應(yīng)作為檢查的重點：端部絕緣引水管有無磨損，其水接頭是否牢靠，與端部其他部件相碰或交叉處有無滌綸氈綁扎固定；兩端匯水母管與進水、出水管、排氣管、排污管的連接焊口處有無裂孔，支持是否堅固；過渡引線的接頭盒有無缺陷等。(3)過渡引線末端和出線套管上端出線桿連接處，原結(jié)構(gòu)裝有兩道密封圈阻止氫、水互竄。目前，由于國產(chǎn)橡膠密封圈耐老化性能差，運行中一旦龜裂破損，氫氣即漏入水中而被帶走。因此，漏氫量大的機組如發(fā)現(xiàn)定子內(nèi)冷水中含氫，大修中水壓試驗時要注意檢查此處密封圈狀況。如已失去彈性應(yīng)立即更換，并經(jīng)水壓試驗合格后再包好絕緣。內(nèi)漏28防范措施：發(fā)電機漏氫的途徑及查漏四、發(fā)電機漏氫的途徑及查漏

氫冷發(fā)電機找漏氫是發(fā)電機運行和檢修工作中一件繁重的工作。在經(jīng)驗不足時，往往要花費較長的時間。為了迅速的找出新機組漏氫部位，可采用分部查找方法，每個部件一邊查找漏點一邊處理，直到合格為止。參加找漏氫工作的人員要分段包干，每人負責的部位不宜大，以便工作做得更細、更快。目前查找漏氫的方法大致歸納如下。1.機組停機之后找漏氫

首先將發(fā)電機中的氫氣置換為壓縮空氣，找漏氫所用壓力要比額定運行氫壓高些，這樣容易發(fā)現(xiàn)漏氣部位。在可能漏氫處涂上肥皂水，若有漏氣就會產(chǎn)生肥皂泡，在漏氣嚴重的部位，會形成噴氣口，有時用手也能感覺出來，涂肥皂水檢查漏氫是一種簡單易行并且效果很好的方法，國內(nèi)外都得到了普遍采用。為了尋找小的漏氣部位，