控制发电机漏氢率措施

控制发电机漏氢率的措施

【摘要】氢气泄漏是影响氢冷汽轮发电机组安全高效运行的重要问题之一。本文通过分析发电机漏氢原因及危害，针对发电机漏氢的部位提出在机组安装和运行阶段相应的控制措施。

【关键词】氢冷汽轮机漏氢率安全运行措施

1 引言

以氢气作为冷却介质是目前大容量、高参数的发电机普遍采用的冷却方式。对于正常运行的氢冷发电机组，氢气压力要比大气压力大得多，氢冷汽轮发电机组漏氢不仅会影响发电机的冷却效果下降，而且泄漏到大气环境中的氢气与空气混合后还会有爆炸的风险。因此必须加强氢冷发电机密封系统的管理和维护，确保机组内的氢气纯度和漏氢率均符合要求。氢气的纯度和漏氢量的大小严重影响着机组的安全性和经济性。本文首先分析了发电机漏氢的原因以及氢气泄漏对机组安全运行的危害，最后总结国内运行的机组控制漏氢率的方法措施，以期对广大电力工作者提供一定的参考价值。

2 发电机漏氢原因及危害分析

氢冷发电机内的氢气主要通过两种途径发生泄漏[1]：一种是外漏，即氢气通过氢冷器、发电机的端盖、密封油系统等外部途径泄漏到大气环境中，氢气外漏是由于发电机本体本身存在漏点，致使氢气向大气环境中泄漏。；另外一种是内漏，指发电机内的氢气泄漏至指定的冷水系统内。发生氢气内漏的原因有很多，主要原因有：

（1）密封油系统平衡阀调节灵敏度问题，致使氢气向空气侧泄漏，进而随排烟风机进入到大气中；（2）定子绕组冷却水管路存在漏点，由于发电机内氢气压力比冷却水管路水压略高，造成氢气漏进定冷水系统；（3）氢气冷却器铜管存在漏点，致使氢气漏进开式冷却水系统内；（4）氢气漏进发电机的封闭母线内等。

氢冷发电机漏氢危害很大，严重影响发电机组的安全高效运行，具体危害如下：（1）漏氢造成系统内氢气量的减小，如果不能及时补充，就不能保证发电机的氢气压力，从而会对发电机的出力造成影响；（2）会造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，发生发电机定、转子绕组绝缘损坏的事故，严重时还会造成相间或对地短路事故的产生；（3）漏氢会造成机组消耗氢气量大大增加，需要不断地补充氢气，补氢操作频繁，另外也会造成运行成本提高；（4）氢气是易燃易爆的气体，如果遇到高温或者明火，发电机系统可能发生着火、爆炸等事故，造成设备严重损坏。

3 控制漏氢率案例分析

3.1 哈热公司#8发电机泄漏原因及处理方法[2]

起因：运行过程中，发现氢压下降，补氢量增加，补氢频率频繁。原因：经过对发电机内部和外部的检查分析，发现是由于励端端部绝缘引水管破损造成。解决方法：更换破损的绝缘引水管。难点：由于绝缘引水管两端连接处结构很复杂、对工艺要求很高，因此施工难度较大，更换时必须严格按照工艺要求操作。

3.2 许昌龙岗发电责任有限公司#3、#4发电机组漏氢处理[3]

原因：#3机发电机密封瓦磨损造成氢气内漏；#4发电机定冷水箱有漏点。解决方法：#3机利用检修机会对密封瓦进行解体更换并修复密封瓦处磨损的轴颈；#4利用小修机会通过卤素检测查找漏点，将检测到的漏点全部进行更换，最后通过气密合格试验后恢复运行。

3.3 郑东电厂一期#1、#2机组漏氢处理[4]

常见的漏氢部位：发电机本体、氢密封及附属系统、油水系统、热工回路等。防治措施：（1）对于端盖和机座的结合面，在不平的部位采用涂密封胶校平；对于出线套管法兰和套管台板的结合面，采用耐油性好的橡胶圈和橡胶垫进行双重密封；（2）重点检查漏点较多的设备，如氢气冷却器，进行水压试验，有漏点及时处理；（3）充分利用大修的机会对定子水系统进行水压试验，试验要严格按照标准，重点检查是否有磨损、黏贴不牢固、管子裂纹等现象。

3.4 焦作电厂#3、#4机组[5]

（1）现象：#3机组氢气压力下降，在一段时间内，由0.3mpa下降至0.293mpa。原因：讲过值班人员判断为发电机内漏。通过对各重点部位认真排比查找，发现是由于#3发电机的定子引出线和7号密封瓦处泄漏。解决方法：停机更换#3发电机定子引出线a相和中性点b相套管处的密封垫，消除了泄漏。（2）现象：2005年1月，#4发电机漏氢量增加，由之前的13m3左右，增加到20m3左右，最高每天漏氢大约为30m3。原因：#4发电机氢气冷却器泄漏。解决方法：停机处理，消除漏点。

4 控制漏氢的综合治理方法

控制氢冷发电机得漏氢率，将事故隐患扼杀在萌芽状态，是电力工作者的重要工作和责任。通过对以上若干电厂漏氢的现象、原因及处理方法归纳分析，总结出以下几种综合治理的方法[6]。（1）加强过程监测与控制。只要对每一个影响漏氢的密封点和进行监测控制，才能有效地查找漏点及时处理，避免事态的恶化。（2）做好备件质量关。备件质量的好坏是漏氢事故发生的问题之一。很多漏氢事例的发生大多都是因为备件在长期的负载过程中老化、磨损等所引起的。因此，要定期对备件进行进检修，发现问题及时处理；另外要对适合自己机组的备件厂家进行归纳汇总，能够及时找到可以替代的优质备件，在备件的使用上，力求做到“该换必换，换必换好”。（3）制定漏氢处理方案。发生漏氢现象时，首先要查找漏点。影响漏氢的因素有很多，如何快速找到漏点，尽早处理是至关重要的。因此需在平时检修工作中，注重归纳总结，制定详尽的漏氢处理方案，即缩短检修工期又要保证检修质量。

5 结语

氢冷发电机任何一点泄漏都会对火力发电厂的安全、经济、高效运行造成极大的影响。影响氢冷发电机氢气泄漏的原因有很多，无论是设备制造、安装还是调试、运行或者检修，任何一个环节出现问题都会造成氢气泄漏量的增大，因此每一道工序都必须严格按照相应的标准执行。在运行过程中，更应该定期检修，有问题及时处理，确保汽轮发电机组以及整个电厂各设备运行的安全性和经济

性。

参考文献：

[1]张军昌.200mw汽轮发电机漏氢量偏大的分析与处理[j].科技视界，2012（30），265，290.

[2]刘丽，孙沿军，汤珂.300mw水氢氢冷发电机漏氢故障的处理[j].黑龙江科技信息，2012（27），24.

[3]韦松伟.超超临界汽轮发电机组漏氢的分析与治理[j].科技风，2012（7），97，110.

[4]刘祥华，魏满堂.发电机漏氢原因分析浅谈[j]. 科技风，2012（6），68.

[5]廉晓艳，王小军，毋军.浅析发电机运行中的漏氢[j].热电技术，2007（4），46-48.

[6]高旭.发电机氢气漏氢量大原因及治理[j].金田，2012（11），346-347.