探討發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)含氫量高原因分析及處理

探討發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)含氫量高原因分析及處理摘要:因為發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)漏氫影響正常機(jī)組運(yùn)行，本文就某臺340MW發(fā)電機(jī)機(jī)組在正常運(yùn)行過程中的漏氫部位和相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，探討其發(fā)生原因和相應(yīng)的處理措施以做好防范。確保發(fā)電機(jī)定冷水箱漏氫監(jiān)測值低于4%，符合《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點(diǎn)要求》使機(jī)組正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；冷水系統(tǒng)；漏氫；機(jī)組引言發(fā)電機(jī)漏氫除了影響機(jī)組的正常運(yùn)行，作為氫冷發(fā)電機(jī)中發(fā)生頻率較高的意外事故，同時具有著相當(dāng)大的危險性。因為氫氣本身是一個易燃易爆的危險性氣體，在空氣中爆炸的極限要求很低處于百分之4到百分之75之間，發(fā)電機(jī)一旦漏氫相關(guān)工作人員第一時間要對泄漏的氫氣進(jìn)行排放，氫氣本身具有化學(xué)性質(zhì)活躍的特性，極易和其他氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果相關(guān)工作人員沒有及時疏通發(fā)電機(jī)泄漏的氫氣，漏氫在工廠中不斷聚集并且和廠內(nèi)的空氣以及各種氣體混合，整個工廠的工作環(huán)境都有隨時可能發(fā)生氫爆的危險，與此同時漏氫對于發(fā)電機(jī)和冷卻和機(jī)組的正常安全運(yùn)行產(chǎn)生了很大的影響，因此對發(fā)電機(jī)組的漏氫防范措施是所有相關(guān)工作人員管理組需要給予重視的問題。發(fā)電機(jī)漏氫的原因氫冷發(fā)電機(jī)漏氫的原因主要有以下幾點(diǎn)：氫管路系統(tǒng)的焊縫、閥門及法蘭不嚴(yán)密引起漏氫，定子線棒的接頭封焊處因為焊接的工藝不良，形成了虛焊和砂眼同樣也是漏氫的原因。機(jī)座、端罩及出線罩的結(jié)合面，由于密封膠沒注滿密封槽或密封膠、密封橡膠條等老化引起漏氫。密封瓦有缺陷或密封油壓過低，使油膜產(chǎn)生斷續(xù)現(xiàn)象，造成大量漏氫。氫冷器不嚴(yán)密，使氫氣漏入氫冷卻水中導(dǎo)致發(fā)電機(jī)產(chǎn)生大量漏氫。(5)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)，尤其是絕緣引水管接頭等部位不嚴(yán)密，使氫氣漏入內(nèi)冷水中。在發(fā)電機(jī)中聚四氟乙烯絕緣引水管對發(fā)電機(jī)和冷卻系統(tǒng)和冷水機(jī)之間的運(yùn)輸具有重要的作用，關(guān)于聚四氟乙烯絕緣引水管同樣具有漏氫的風(fēng)險因素，相關(guān)企業(yè)為節(jié)約成本使用不適合發(fā)電機(jī)實(shí)際情況的材質(zhì)差，有砂眼的聚四氟乙烯絕緣引水管，導(dǎo)致水管自身因為異常磨損導(dǎo)致破裂漏水，還有聚四氟乙烯絕緣引水管因為相關(guān)工作人員沒有對發(fā)電機(jī)實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行考察導(dǎo)致出現(xiàn)聚四氟乙烯絕緣引水管過長的問題，導(dǎo)致出現(xiàn)引水管與發(fā)電機(jī)內(nèi)端蓋等一些金屬部分產(chǎn)生摩擦最終同樣導(dǎo)致聚四氟乙烯引水管破裂漏水，其次相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過程中對檢修工作疏忽導(dǎo)致忽視了對聚四氟乙烯引水管的連接管的檢查，若引水管連接管處的螺母發(fā)生松動，O型圈也出現(xiàn)老化跡象同樣會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)漏氫現(xiàn)象，以及聚四氟乙烯壓接部分若存在制造缺陷同樣會產(chǎn)生如上的風(fēng)險和問題。發(fā)電機(jī)漏氫量較大時，應(yīng)對內(nèi)冷水箱、氫冷器放氣門、發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸瓦、發(fā)電機(jī)各結(jié)合面處、密封油箱及氫系統(tǒng)的管路、閥門等處進(jìn)行重點(diǎn)查找。通常采用專門檢漏儀、涂刷洗凈劑水、洗衣粉水或肥皂水等辦法查找。內(nèi)冷水系統(tǒng)有微量漏氫時，一定要保持氫壓高于水壓0.05MPa以上，應(yīng)盡早安排停機(jī)處理。大量漏氫時，應(yīng)立即停機(jī)處理，不可延誤。氫冷器漏氫時，將漏泄的氫冷器進(jìn)、出口水門關(guān)閉，根據(jù)溫升情況降低發(fā)電機(jī)負(fù)荷，進(jìn)行堵漏。密封油壓低造成漏氫時，應(yīng)提高油壓。密封瓦缺陷及發(fā)電機(jī)各結(jié)合面不嚴(yán)造成漏氫，可在大、小修或臨檢時處理。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時如果漏點(diǎn)不能消除而氫壓不能保持時，則可降低氫壓運(yùn)行，同時按低氫壓運(yùn)行的規(guī)定降低負(fù)荷，此時應(yīng)采取措施防止空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)。氫冷發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)在正常運(yùn)行工作的情況下是不可能分解產(chǎn)生任何氫氣的發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的運(yùn)行壓力0.4Mpa大于定冷水的運(yùn)行壓力0.25MPa，因此氫側(cè)會總是有微量的氫氣通過聚四氟乙烯管微孔等處漏入到定冷水中。氫氣一旦在定冷水中達(dá)到一種飽和狀態(tài)，會隨著定冷水的流動在定冷水箱內(nèi)逐漸析出，之后將會在定冷水箱的頂部排出即所謂的內(nèi)漏。當(dāng)發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)發(fā)生內(nèi)漏時，很容易在發(fā)電機(jī)的某些管路上形成氣阻，嚴(yán)重阻礙發(fā)電機(jī)正常的工作和運(yùn)行，同時帶來的巨大的安全隱患。發(fā)電機(jī)大量漏氫時，應(yīng)做好防止氫爆的安全措施。發(fā)電機(jī)出現(xiàn)漏氫的危害表格1滲漏部位漏率/(Pa-m3)s汽側(cè)端蓋手孔處1.2x10勵側(cè)端蓋手孔處5.3x10頂部人孔處4.2x10V,W相中性點(diǎn)出線絕緣套管2.4x10氫氣是發(fā)電機(jī)的冷卻劑，根據(jù)發(fā)電機(jī)冷卻方式不同，可以是冷卻鐵心、定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組。如果漏氫，將引起發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓下降，冷卻效果變差，發(fā)電機(jī)各部分溫升增加，使得發(fā)電機(jī)壽命降低。發(fā)電機(jī)漏氫是不可避免的，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)維護(hù)，控制漏氫量。一般氫壓下降后發(fā)電機(jī)監(jiān)控會發(fā)出警報，需要及時充氫；氫氣外漏后，將上升聚集在車間屋面一角，由于氫氣是易爆氣體，所以有安全隱患。所以發(fā)電機(jī)的屋面都裝有通風(fēng)裝置，以免氫氣積蓄。發(fā)電機(jī)一旦發(fā)生漏氫現(xiàn)象，將不再能保證氫壓原有的額定值，導(dǎo)致氫壓異常，使機(jī)組不能正常運(yùn)行。漏氫除了對機(jī)組的工作有影響，降低發(fā)電機(jī)工作效率之外，同時浪費(fèi)氫氣，消耗過多的氫氣，氫氣在市場上制造成本高保存不易，漏氫容易導(dǎo)致制氫頻繁，成本高。漏氫最大的危險莫過于隨時可能發(fā)生的氫爆，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)組和工廠其他機(jī)組著火爆炸，造成損壞。漏氫時，若例如聚四氟乙烯引水管等出現(xiàn)問題導(dǎo)致漏氫的氫氣濕度增加，會導(dǎo)致降低了定子端部繞組的絕緣水平，因為濕度高的氫氣體可以作為導(dǎo)體，因此很容易形成絕緣表面沿面的導(dǎo)電通道。濕度過高的氫氣同時會降低轉(zhuǎn)子絕緣的電阻，致使轉(zhuǎn)子繞組存在了絕緣缺陷，增加了存在絕緣缺陷的轉(zhuǎn)子繞組在接地或者匝間短路故障的發(fā)生可能性。由于氫氣的濕度過高同時會加快轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)氫致裂紋的萌生與擴(kuò)展速率，導(dǎo)致機(jī)組不能正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)查漏的部位以及處理和預(yù)防措施發(fā)電機(jī)的漏氫大體分為兩種：內(nèi)漏和外漏。內(nèi)漏如上文所說即發(fā)電機(jī)漏氫的氫氣漏在發(fā)電機(jī)機(jī)組內(nèi)，具體來講是發(fā)電機(jī)抽水系統(tǒng)母線外殼內(nèi)，外漏顧名思義即發(fā)電機(jī)漏氫的氫氣漏到大氣環(huán)境中。查漏部位因為外漏和內(nèi)漏的情況不同而不同，針對于外漏的話查漏部位較為簡單，利用多種檢漏方法可以檢驗發(fā)電機(jī)的安全，重要的查漏部位例如發(fā)電機(jī)底部人孔門，發(fā)電機(jī)頂蓋等處都有一定可能產(chǎn)生漏氫現(xiàn)象。內(nèi)漏相對于外漏來說更為復(fù)雜，因為內(nèi)漏時的查漏部位集中在機(jī)組內(nèi)部發(fā)電機(jī)里面，所以在查漏時具體漏點(diǎn)不明，查漏工作更繁瑣復(fù)雜，例如氫氣定子線圈進(jìn)入冷水系統(tǒng)析出聚集等。對于發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)的漏氫的監(jiān)測方法在目前為止應(yīng)用較廣的有定冷水排氣系統(tǒng)流量計直接測量法和加裝臨時流量計測量法。前者將發(fā)電機(jī)冷水系統(tǒng)中冷水箱的排氣系統(tǒng)設(shè)計一個氫氣流量計，記錄通過該流量計將氣體流量通過數(shù)據(jù)顯示，雖然簡單快捷，但是直接測量法的弊端在于容易因為系統(tǒng)運(yùn)行時的高溫將定冷水系統(tǒng)產(chǎn)生的水蒸氣在流量計內(nèi)不斷的凝結(jié)和聚集，最后導(dǎo)致流量計測量值不準(zhǔn)確。加裝臨時流量計測量法實(shí)際上是通過排氣門與外界的氫氣純度測量儀進(jìn)行連接，測量時將冷水箱運(yùn)行排氣總門，開啟定冷水箱啟動排氣門，然后記錄流量計流量和氫氣純度儀的讀數(shù)。加裝臨時流量計測量法的優(yōu)勢在于受系統(tǒng)工作情況的影響小，能夠大致計算處氫氣的濃度情況，保證發(fā)電機(jī)的漏氫量不大。當(dāng)機(jī)組發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)出現(xiàn)漏氫隱患時，第一時間將機(jī)組停運(yùn)，保證機(jī)組環(huán)境的通風(fēng)情況，同時打開氫冷發(fā)電機(jī)的人孔門，確定機(jī)組環(huán)境的安全后，進(jìn)入發(fā)電機(jī)將機(jī)組內(nèi)冷水壓控制在0.168Mpa的標(biāo)準(zhǔn)下，對于絕緣法蘭、聚四氟乙烯引水管、密封墊以及勵端匯流管波紋補(bǔ)償器等進(jìn)行安全檢查，確保無安全漏點(diǎn)，無積水情況。之后對于發(fā)電機(jī)的定冷水系統(tǒng)進(jìn)行工作檢查，即讓發(fā)電機(jī)機(jī)組持續(xù)工作6小時以上，將機(jī)組內(nèi)冷水壓重新控制在0.5Mpa的標(biāo)準(zhǔn)下，然后對于發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)的內(nèi)外側(cè)進(jìn)行查漏，若符合正常機(jī)組工作標(biāo)準(zhǔn)無漏點(diǎn)情況，將發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)進(jìn)行停運(yùn)，之后開啟機(jī)組的勵側(cè)匯流管排污門將剩下的定冷水進(jìn)行導(dǎo)出，將發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)水法蘭處安裝試驗充氣管道，然后繼續(xù)使用干燥壓縮的氣體將內(nèi)冷水路中剩下的水分吹凈以后，斷開發(fā)電機(jī)出線罩定子水出水法蘭，，加裝死堵，然后往里面充氟里昂使氣壓達(dá)到0.15MPa以后繼續(xù)充壓縮空氣到0.5MPa，對汽、側(cè)端及出線罩內(nèi)水路部分，然后使用鹵素檢漏儀檢漏數(shù)次后確保沒有發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，壓力表顯示壓力沒有變化即可完成工作，最后在保壓期間繼續(xù)對發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)進(jìn)行查漏，兩日后，在確保仍沒有發(fā)現(xiàn)新漏點(diǎn)的情況下，使用氣體漏量公式進(jìn)行計算，保證漏氫量符合標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)束語發(fā)電機(jī)冷水系統(tǒng)漏氫不僅嚴(yán)重影響機(jī)組的正常工作，同時也具有相當(dāng)大的風(fēng)險和隱患。最好的處理措施是對漏氫現(xiàn)象進(jìn)行有效的預(yù)防，預(yù)防工作體現(xiàn)在，在機(jī)組建設(shè)初期對設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，相關(guān)管理人員在機(jī)組安裝的過程中做好監(jiān)察工作，確保每一個環(huán)節(jié)執(zhí)行到位。同時工作人員要學(xué)習(xí)關(guān)于發(fā)電