发电机漏氢量（率）控制
- 发布时间：2007年01月17日
- 作者：电力时空
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【摘要】：氢内冷汽轮发电机漏氢量（率）的大小直接影响机组的安全运行，这个指标是汽轮发电机组运行的主要技术指标之一，所以对发电机组漏氢量（率）的控制很重要。影响发电机漏氢的因素很多，牵涉到制造、安装、调试、运行等各方面，本文主要介绍益阳电厂一期工程2×300MW氢内冷汽轮发电机组安装阶段控制其漏氢量（率）的措施和实施情况，以及实际效果。
一.概况
益阳电厂一期工程2×300MW汽轮发电机组采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型发电机，该型发电机为三相隐极式同步发电机，发电机主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、密封瓦装置、座板、刷架、隔音罩等部件组成；采用“水氢氢”冷却方式，即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁芯及其它构件氢冷。氢气由装在转子两端的浆式风扇强制循环，并通过设置在定子机座顶部汽励两端的氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构。
发电机漏氢的途径有很多，归纳起来是两种：一是漏到大气中，二是漏到发电机油水系统中和封母外壳内。前者可以通过各种检漏方法找到漏点加以消除，如发电机端盖、出线罩、发电机机座、氢气管路系统、测温元件接线柱板等处的漏氢；后者基本属于“暗漏”，漏点具体位置不明，检查处理较为复杂，且处理时间要长，比如氢气通过密封瓦漏入密封油系统、通过定子线圈漏入内冷水系统中等，为此要求在安装阶段就要特别要把好质量关。
二.在安装阶段控制发电机漏氢的主要措施
1.发电机本体在安装过程中必须严格按照制造厂图纸说明书和《电力建设施工及验收技术规范》（以下简称《规范》）做好以下现场试验：
a.发电机定子绕组水路水压试验。该试验必须在电气主引线及柔性连接线安装后进行，主要检查定子端部接头、绝缘引水管、汇水管、过渡引线及排水管等处有无渗漏现象。
b.发电机转子气密性试验。试验时特别要用无水乙醇检查导电螺钉处是否有渗漏现象。
c.氢气冷却器水压试验。
d.发电机定子单独气密性试验。试验时用堵板封堵密封瓦座，试验范围包括：定子、出线瓷套管、出线罩、测温元件接线柱板、氢冷器、氢冷器罩、端盖、机座等。试验介质应为无油、干净、干燥的压缩空气或氮气，试验压力为0.3Mpa,历时24小时,要求漏气量小于0.73m3/24h(或漏氢率小于0.3%)。
2.发电机外端盖安装：
a.在穿转子之前先进行外端盖试装。主要检查水平、垂直中分面的间隙，在把紧1/3螺栓状态下，用0.03mm塞尺检查应不入。
b.在把合外端盖前，应预填HDJ892密封填料于接合面密封槽内，然后均匀把紧螺栓。再用专用工具注入HDJ892密封胶于密封槽内（注胶方法：选一个注胶孔开始缓慢注入，在相邻孔流出即可。依次注入，直到全部注满为止）。
3.氢气冷却器及罩安装：
a.氢气冷却器罩通过螺栓把紧在定子机座上，之间的结合面有密封槽，注入密封胶进行密封，安装完后在氢气冷却器罩与定子机座之间烧密封焊。
b.氢气冷却器装配在氢气冷却器罩内，冷却器与冷却器罩之间用密封垫密封，密封垫两面均匀涂一层750-2型密封胶，氢气冷却器组装前后均进行严密性试验。
4.发电机出线罩安装完后烧密封焊。
5.发电机轴密封装配：轴密封装置是氢密封系统中一个很重要的环节，本机采用双流环式油密封，密封瓦的氢侧与空侧各自是独立的油路，平衡阀使两路油压维持平衡（压差小于1Kpa）；油压与氢压差由差压阀控制（压差为0.085±0.01MPa），密封瓦可以在轴颈上随意径向浮动，并通过圆键定位于密封座内。
a.密封座水平接合面应严密,每平方厘米接触1-2点的面积不应低于75％,且均匀分布。
b.在把紧水平接合面螺栓的情况下,密封座内与密封瓦配合的环形垂直面以及密封座与端盖的垂直接合面均应垂直无错口, 水平接合面用0.03mm塞尺检查应塞不进。对座内沿轴向两侧面的检查，可用整圆无错口的密封瓦做平板放入其内做涂色检查，两侧面均应均匀接触。
c.密封瓦座各垂直配合面应光洁,各油室畅通,无铁锈、锈皮等杂物。
d.密封瓦座各把合螺孔的丝孔应无损坏,经试装确认能够把紧密封座。
e.密封瓦水平接合面应接触良好,每平方厘米接触1-2点的面积应不低于75％，且均匀分布。
f.在把合好密封瓦后,密封瓦的上、下两半的垂直面必须在同一平面内,不得错口。在平板上检查应无间隙。
g.密封瓦两侧垂直面应光洁，表面无凹坑和裂纹，两垂直面的不平行度应符合图纸要求。
h.巴氏合金应无夹渣、气孔，表面无凹坑和裂纹，经检查应无脱胎现象。密封瓦油孔和环形油室内必须光洁,无铁屑、锈皮等杂物。
i.密封瓦与轴颈的间隙为0.23-0.28mm,间隙偏小可对密封瓦乌金进行适当的均匀修刮，如间隙偏大，则更换密封瓦；密封瓦与密封瓦座的轴向间隙为0.19-0.23mm, 间隙偏小可将密封瓦上磨床研磨，如间隙偏大，则更换密封瓦。
j.组装密封瓦时，注意辨别汽、励两端密封装置,不能装错。在把合密封座与端盖垂直接合面的过程中,应不断拨动密封瓦,保证在所有螺栓把紧后,密封瓦在座内无卡涩。油密封装置装完后,各接合面螺栓应全部锁紧。
k.油密封装置的油腔必须彻底清理,各油压取样管接头在把紧后均不能堵塞和渗漏。否则会因为油压测量不准而影响密封油的跟踪调节。
6.发电机气体管道安装：
a.气体管道法兰密封垫均采用δ＝2mm的塑料王板加工。法兰焊接时要先将法兰螺栓紧固，然后进行焊接，避免焊接变形使法兰出现张口而密封不严。
b.气体管道在现场进行二次设计，对管道的走向进行统一规划布置，保证走向合理、美观、无∪形弯。所有气体管道与发电机均采用焊接相连，发电机定子多余的接口用堵头焊死。
c.气体管道的阀门全部采用密封性能良好的隔膜阀，在现场进行1.25倍的水压试验，保证严密不漏。
d.气体管道安装完后，单独进行气密性试验。
7.密封油系统安装：密封油系统向密封瓦提供密封油，油压必须随时跟踪发电机内气体压力的变化（压差为0.085±0.01MPa），且密封瓦氢空侧的油压必须时刻保持平衡（压差小于1Kpa）。所以，密封油系统运行正常与否直接关系到发电机密封瓦是否能有效密封。
a.必须保证密封油系统的清洁度，油循环后，油质必须达到MOOG四级以上标准。
b.密封油系统的管道在现场进行二次设计，对管道的走向进行统一规划布置，压差阀和平衡阀的引压管走向一致且连接正确，不得有∪形弯，引压管采用不锈钢管，焊接时采用套管焊接，保证管内的清洁，同时必须保证引压管不得有任何渗漏。
c.在密封油循环阶段，必须安排对密封瓦进行翻瓦清理。
8.发电机整套风压试验：发电机整套风压试验是发电机本体及辅助系统安装完后的一次质量大检验，是保证发电机漏氢率（量）达到预定目标的最后一道工序，所有造成系统泄漏的现象均必须在此阶段消除。
a.试验用气要求为经过净化处理，除去油雾、水雾及杂物，保证干燥（相对湿度小于50％）、清洁的压缩空气。试验时采用0.25级精密压力表，使用气压表测量大气压力。
b.为缩小检漏范围，整套风压试验前先对发电机气体管道系统单独进行风压试验，试验压力0.6MPa，历时6小时，压力无变化（进行温度修正后）且无任何渗漏。
c.发电机检漏方法：初检时使用刷肥皂液检漏，当采用此方法不能发现新的漏点时，再采用氟里昂检漏，检查方法为：先充入3Kg左右的氟里昂气体再充入压缩空气使系统升至试验压力，保持2小时，待氟里昂气体在系统内均匀扩散后，再用卤素检漏仪进行检漏。
d.整套风压试验尽量模拟运行状态：密封油系统油质达到要求，系统调试完毕，能按正常运行要求向密封瓦供油（氢侧油压与空侧油压能保持平衡，密封油压比机内空气压力大0.085±0.01Mpa）；发电机外部冷却水系统投入，并控制冷却水温基本稳定，使试验时发电机内的气温基本维持稳定；氢气冷却器水侧投入，维持一定的压力（比试验气体压力小0.1-0.15 Mpa）以减少冷却管束胀口处内、外压差。
e.发电机整套风压试验计算公式如下：
△V=V【（P1+PB1）/（273+t1）-（P2+PB2）/（273+t2）】×Q0/P0×24/△h
其中：△V—在给定状态下的每昼夜平均漏气量 m3/d
V—发电机充气容积 取73m3；
P0—给定状态下大气压力， P0=0.1MPa；
Q0—给定状态下大气温度， Q0=273+20=293k；
P1—试验开始时机内的气体压力（表压） MPa；
PB1—试验开始时大气压力 MPa；
t1 —试验开始时机内的气体平均温度， ℃；
P2 —试验结束时机内的气体压力（表压） MPa；
PB2—试验结束时大气压力 Mpa；
t2 —试验结束时机内的气体平均温度 ℃；
△h—正式试验进行连续记录的时间小时数 h；
注：大气压力用气压表测量，大气压力修正值的计算参考《仪器示度订正举例》（见附表）进行。定子内气体的温度值，应以汽、励端、机座中间的温度计和冷热风压区中的电阻温度计读数平均值为准。
f.试验时间不得少于24小时，试验进行12小时后，即可进行计算，并画成△V=f（△t）曲线；如果漏气量连续三点相互间误差不超过15%，可以认为漏气量已稳定，并可结束试验，否则延长试验时间。
g.发电机内气体温度、密封油箱油位要保证维持相对稳定，进行压力和温度读数时，注意读数务必准确，并严防误操作，以保证测量结果的准确性。
三．实施情况及效果
1.实施情况：
a.在项目开工前，成立了以工程处主任为首的，由专工、主管工程师、质检员、班长、作业人员为成员的控制发电机漏氢创精品小组，并坚持每周开展活动，及时处理施工中出现的问题。
b.在项目开工前，先后编制了《发电机漏氢量（率）控制创精品措施》、《发电机安装作业指导书》、《发电机定子单独气密性试验》、《发电机气体系统管道气密性试验》和《发电机整套气密性试验》等技术措施和作业指导书，并组织了详细的技术交底，使作业人员做到了事先心中有数。
c.加强了质量监督和过程控制。对影响发电机漏氢的每道工序均明确责任人和各级验收人，使每项作业均能够严格按照技术措施和规范的要求进行，且所有验收项目均按优良标准进行验收，这就为有效控制发电机漏氢打下了坚实的基础。
d.强化了施工工艺，在施工工艺上追求精益求精。
e.制订了严格的奖惩措施，加强了作业人员和各级管理人员的责任心。
2.运行效果：
a.发电机整套风压试验：＃1机发电机整套风压时，折算为漏氢气量为4.36m3／d；＃1机发电机整套风压时，折算为漏氢气量为 3.45m3／d。实现了发电机漏氢创精品的目标。
b. #1机168小时运行时，发电机漏氢量始终低于6m3／d。
四．结束语
总而言之，影响发电机漏氢量的因素很多，在制造的过程中定子绕组水路和转子的严密性要进行严格控制；运行时要注意调整密封油压，使密封油压与发电机内气体压力的压差维持在0.085±0.01MPa，并能随时跟踪，注意密封瓦氢空侧的油压时刻保持平衡。维持密封油的清洁度，避免密封瓦磨损导致间隙增大而使发电机漏氢量增大。发电机运行时间长以后，可能会出现线棒与水接头钎焊处渗漏或空心线损坏以及氢气冷却器漏水等现象，这也将导致漏氢量增大甚至出现事故，所以必须采用先进的检测手段严密监视发电机的漏氢，以便及时处理。
责任编辑 ：内测2 （易 安 网 版 权 所 有 ，未 经 授 权 禁 止 使 用 ，不 能 转 载 ！ ）
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