發(fā)電機(jī)氣水系統(tǒng)滲漏試驗(yàn)分析

.z.西門子THDF660MW發(fā)電機(jī)氣/水系統(tǒng)滲漏試驗(yàn)分析【摘要】介紹了進(jìn)口SiemensTHDF600MW發(fā)電機(jī)利用氮?dú)庠谝淮嗡渖喜烤S持一定壓力進(jìn)展一次水回路壓力試驗(yàn)的方法；介紹了進(jìn)口SiemensTHDF600MW發(fā)電機(jī)氣密試驗(yàn)的方法，該方法平安、可靠，取得了較好的效果?！娟P(guān)鍵詞】一次水系統(tǒng)內(nèi)部局部；一次水系統(tǒng)外部局部；氮?dú)鈮|。0概述大型發(fā)電機(jī)靜子繞組及出線套管，稱為一次水內(nèi)部局部，與之對(duì)應(yīng)，發(fā)電機(jī)以外相關(guān)冷卻水管路、一次水泵、閥門、變送器、過濾器及冷卻器稱為一次水外部局部，兩者統(tǒng)稱為一次水系統(tǒng)。由于長周期承壓運(yùn)行，容易產(chǎn)生水滲漏現(xiàn)象，無論進(jìn)口還是國產(chǎn)機(jī)組曾屢次發(fā)生由于發(fā)電機(jī)內(nèi)漏事件引起停機(jī)的事故。華能邯峰電廠安裝有兩臺(tái)SiemensTHDF660MW發(fā)電機(jī)，自2000年投運(yùn)至今，一次水系統(tǒng)未進(jìn)展壓力試驗(yàn)。為了保證發(fā)電機(jī)平安長周期運(yùn)行，2007年12月利用#2機(jī)組A級(jí)檢修時(shí)機(jī)用氮?dú)膺M(jìn)展了#2發(fā)電機(jī)一次水系統(tǒng)水壓試驗(yàn)。SiemensTHDF660MW發(fā)電機(jī)是轉(zhuǎn)子繞組直接軸向氣體冷卻，定子繞組直接水內(nèi)冷，額定運(yùn)行氫氣壓力4bar。與國產(chǎn)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)不同之處是在發(fā)電機(jī)頂部設(shè)有一次水箱，該設(shè)計(jì)保證了一次水系統(tǒng)中所存在的氣體，都會(huì)聚到一次水箱的頂部〔正常運(yùn)行液位約260mm〕，不會(huì)在管道及繞組內(nèi)產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象，保證了一次水在繞組內(nèi)的流量。正常運(yùn)行期間，一次水箱上部氫氣壓力達(dá)20Kpa時(shí)通過壓力釋放閥自動(dòng)排入大氣；發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行前，通過專用管路向一次水箱頂部充入氮?dú)庖跃S持正壓。發(fā)電機(jī)一次水系統(tǒng)滲漏試驗(yàn)是在一次水箱液面上施加一個(gè)氮?dú)鈮|來實(shí)現(xiàn)，并維持一定壓力和時(shí)間。1一次水系統(tǒng)壓力試驗(yàn)準(zhǔn)備工作1.1工器具及專用儀表如下：壓力表2塊，最大量程6bar、0.25級(jí)和10bar、0.25級(jí)壓力表變徑接頭2個(gè)〔畫圖修配加工〕氮?dú)?瓶專用堵板〔畫圖修配加工〕3mm耐油膠皮假設(shè)干1.2整個(gè)一次水系統(tǒng)運(yùn)行方式：一次水泵停運(yùn)2試驗(yàn)過程THDF660MW發(fā)電機(jī)水系統(tǒng)過程信息圖〔P+I圖〕2.1一次水外部局部壓力試驗(yàn)由于滲漏試驗(yàn)僅限于一次水外部局部，所以發(fā)電機(jī)繞組、套管和相連接器必須進(jìn)展隔離。為此：關(guān)閉一次水外部系統(tǒng)相關(guān)熱工變送器、采樣回路前閥門〔事先征得熱工專業(yè)同意〕；關(guān)閉發(fā)電機(jī)靜子冷卻水入口閥門MKF41AA151并加裝堵板；關(guān)閉套管/相連接器冷卻水入口閥門MKF51AA151并加裝堵板；關(guān)閉發(fā)電機(jī)靜子冷卻水出口閥門MKF51AA061并加裝堵板；關(guān)閉發(fā)電機(jī)靜子冷卻水出口放氣閥門MKF41AA531并加裝堵板；關(guān)閉發(fā)電機(jī)靜子冷卻水入口放氣閥門MKF41AA521并加裝堵板；將壓力表MKF80CP511更換為10bar、0.25級(jí)壓力表。試驗(yàn)方法及結(jié)果分析關(guān)閉閥門MKF80AA061，翻開閥門MKF01AA055，輕微翻開氮?dú)馄矿w閥門，一次水箱壓力開場上升，在此期間用壓力表MKF80CP511進(jìn)展監(jiān)視，顯示10bar立即關(guān)閉閥門MKF01AA055。開場檢查所有法蘭、螺栓及焊接部位等。熱平衡建立后，10min壓力表MKF80CP511指示無變化，試驗(yàn)合格。2.2一次水內(nèi)部局部壓力試驗(yàn)由于滲漏試驗(yàn)為一次水內(nèi)部局部，即：發(fā)電機(jī)靜子繞組及套管/相連接器，維持2.1項(xiàng)壓力試驗(yàn)完畢后系統(tǒng)狀態(tài)不變，將壓力表MKF80CP511更換為6bar、0.25級(jí)壓力表，翻開閥門MKF41AA531，一次水箱壓力開場上升，在此期間用壓力表MKF80CP511進(jìn)展監(jiān)視，顯示6bar立即關(guān)閉閥門MKF41AA531。熱平衡建立后，試驗(yàn)時(shí)間48hour.試驗(yàn)期間仔細(xì)檢查所有法蘭、螺栓及絕緣引水管等。壓力表MKF80CP511輕微下降也要查明原因。3壓力試驗(yàn)綜合分析第一種方法是一次水外部局部水壓試驗(yàn)。該方法是利用一次水箱在發(fā)電機(jī)頂部的設(shè)計(jì)構(gòu)造，用氮?dú)庠谝淮嗡渖喜烤S持10bar壓力氣墊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：熱穩(wěn)定建立前，壓力表MKF80CP511壓力下降過快，原因在于一次水箱上部氣體管路較多，造成一次水系統(tǒng)頂部氣體空間過大，檢修現(xiàn)場的溫度變化容易造成氣體的膨脹及壓縮，并且系統(tǒng)過于龐大，極易影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。消除表管接頭、過濾器法蘭滲漏現(xiàn)象后，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。第二種方案是僅對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組進(jìn)展壓力試驗(yàn)。因在正常運(yùn)行時(shí)，定子繞組漏水是火電機(jī)組最嚴(yán)重的事故之一，其危害輕則停機(jī)停爐，重則損壞主機(jī)，燒毀定子繞組或鐵芯。因此該方案著重檢驗(yàn)定子繞組的耐壓情況，可有效檢測到因水電接頭焊接不良〔夾渣沙眼〕而可能造成的滲漏。4發(fā)電機(jī)整體氣密試驗(yàn)4.1目的為了保證發(fā)電機(jī)平安可靠的運(yùn)行，所有的系統(tǒng)都要按要求進(jìn)展檢查和操作。4.2用空氣進(jìn)展發(fā)電機(jī)H2系統(tǒng)的密封試驗(yàn)發(fā)電機(jī)大修組裝完畢并將密封油系統(tǒng)投入運(yùn)行后，發(fā)電機(jī)以及和發(fā)電機(jī)相連的氣體系統(tǒng)必須用壓縮空氣進(jìn)展密封試驗(yàn)，為此有一個(gè)專用閥門MKG91AA105(見P+I圖)與壓縮空氣系統(tǒng)相連，供氣壓力6—9bar,流速60dm/s.試驗(yàn)壓力應(yīng)該等于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行壓力(4bar),試驗(yàn)期間的壓力變化由控制室DCS監(jiān)視，試驗(yàn)時(shí)間至少為48hours。試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)的靜子繞組應(yīng)充有水。一次水箱應(yīng)該為大氣壓力并且廢氣管路關(guān)閉。雖然一次水的外部局部已經(jīng)進(jìn)展了密封試驗(yàn)，但是一次水的內(nèi)部局部〔靜子繞組、相連接器和套管局部〕應(yīng)包括在發(fā)電機(jī)H2系統(tǒng)的密封試驗(yàn)中。為此，一次水箱廢氣管路的壓力表應(yīng)該換成0.25級(jí)U型管表，該表對(duì)壓力的反映很靈敏。假設(shè)一次水箱的壓力有變化說明發(fā)電機(jī)本身有氣體泄漏，必須進(jìn)展仔細(xì)檢查。如果空氣的泄漏低于2.4m3/D=100dm/1h則被認(rèn)為合格?？諝獾男孤┯上率?jīng)Q定：其中：：標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的泄漏量m3/D?！矘?biāo)準(zhǔn)狀況：溫度：0℃；壓力：1.013bar〕：氣密試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間〔hours〕：發(fā)電機(jī)的容積〔m3〕：試驗(yàn)前機(jī)內(nèi)的表壓〔mbar〕：試驗(yàn)后機(jī)內(nèi)的表壓〔mbar〕：試驗(yàn)前大氣壓表的讀數(shù)〔mbar〕：試驗(yàn)后大氣壓表的讀數(shù)〔mbar〕：試驗(yàn)前發(fā)電機(jī)內(nèi)的平均溫度〔℃〕:試驗(yàn)后發(fā)電機(jī)內(nèi)的平均溫度〔℃〕試驗(yàn)實(shí)例：表1發(fā)電機(jī)氣密試驗(yàn)前后溫度的采集發(fā)電機(jī)內(nèi)溫度測點(diǎn)試驗(yàn)初始溫度試驗(yàn)完畢后溫度靜子鐵芯22槽測點(diǎn)140.5435.42靜子鐵芯22槽測點(diǎn)240.3635.37靜子鐵芯22槽測點(diǎn)340.1635.17靜子線棒頂部測點(diǎn)141.2335.78靜子線棒底部測點(diǎn)241.2835.83A/B氫冷器后冷氣測點(diǎn)30.9228.33C/D氫冷器后冷氣測點(diǎn)32.3929.96氫冷器前熱氣測點(diǎn)31.3326.02平均溫度37.2832.74表2試驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)時(shí)間24h發(fā)電機(jī)容積85m3初始機(jī)內(nèi)壓力4043mbar完畢機(jī)內(nèi)壓力3954mbar初始大氣壓力1001mbar完畢大氣壓力1001mbar機(jī)內(nèi)初始平均溫度37.28°C機(jī)內(nèi)完畢平均溫度32.724小時(shí)泄漏量1.136發(fā)電機(jī)經(jīng)過24小時(shí)密封試驗(yàn)，泄漏量為1.136m34.3氣密試驗(yàn)綜合分析如果空氣的泄漏大于2.4m31〕閥蘭連接處2〕連接螺栓3〕焊接處4〕端部套管5〕夾緊螺釘6〕密封瓦等檢查時(shí)，對(duì)于疑心的地方可以刷泡沫液體，如果有氣泡出現(xiàn)說明有泄漏?？諝獾臍饷茉囼?yàn)合格后可以充入CO2和H2。如果用H2進(jìn)展氣密試驗(yàn)，泄漏值可能是用空氣的4倍，即：低于9.6m/D=400dm/h則被認(rèn)為合格，這時(shí)的泄漏檢測應(yīng)該用測氫儀或刷泡沫液體。4.4發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間H2系統(tǒng)的泄漏控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，氫氣泄露分為可控局部與不可控局部，可控局部包括：在線氣體分析儀、濕度測量儀和密封油箱真空度〔-30KPa〕的大小。不可控局部包括發(fā)電機(jī)內(nèi)部各個(gè)密封部位，泄露嚴(yán)重時(shí)需要停機(jī)處理，發(fā)電機(jī)整體氣密試驗(yàn)就是針對(duì)不可控局部進(jìn)展的試驗(yàn)。氫氣的泄漏必須以H2消耗量為基準(zhǔn)進(jìn)展連續(xù)監(jiān)視，允許的H2泄漏量為18m/D，允許的泄漏率為18/34