降低发电机漏氢率

降低发电机漏氢率的探讨

[摘要] 氢冷发电机漏氢量(率)的大小,是衡量机组运行的主要技术指标之一,它直接影响机组的安全、可靠运行。如何降低氢冷机组的漏氢率,一直以来是氢冷发电机组安装运行的一个重要课题。影响机组漏氢的因素虽然很多,牵涉面很广,文章主要论述了在安装调试阶段,如何通过规范施工工艺,以达到降低氢冷机组漏氢率的目的。

[关键词] 氢冷发电机漏氢控制

1.“水-氢-氢”氢冷系统基本原理

大型发电机组基本上采用“水-氢-氢”冷却方式,即除定子绕组用水内冷外,转子绕组、定子铁芯均为氢气冷却。发电机冷却介质——氢气,是通过转子两端的风叶强制循环运行的,发电机运行过程中转子绕组、定子铁芯产生的热量,经过氢气冷却器中的冷却水带走。发电机氢气系统主要由定子、转子、出线装置、端盖、氢密封装置、氢气冷却器、漏氢监测控制装置及相关管路构成,是一个完全封闭的系统。

发电机的漏氢归纳起来有二种类型:一种是外漏,如定子、端盖、出线罩、氢管路以及电仪元件等连接处渗漏,这一类漏气比较直观,可以通过各种检漏设备找到漏点加以消除;另一种是内漏,如氢气漏入密封油系统、定子内冷水系统及封闭母线外壳内,其漏点具体位置难以查明,处理较为复杂,消除漏点也比较困难,因此,为了避免此类问题发生,提高产品制造质量至关重要。

2 控制漏氢率措施

加强质量监督和控制,对施工过程中每道工序,明确责任人和各

级验收制度,使每道工序均能够严格按照技术措施和规范要求进行,从而有效控制工程施工质量,达到机组预期施工目标。

2.1设备检查

发电机本体在准备安装前,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》做好发电机定子绕组水路严密性试验、发电机转子严密性试验、氢气冷却器严密性试验。

发电机定子绕组水路严密性试验时,要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。发电机转子严密性试验时,要用无水乙醇检查导电螺钉处是否有渗漏现象。

2.2设备安装

2.2.1发电机端盖安装

发电机穿转子之前要进行端盖试装,检查端盖和密封瓦座的垂直面、水平中分面制造质量情况,法兰面应无凸起和横向沟槽。在垂直面及中分面涂上红印油,按厂家要求的相应力矩紧固1/3螺栓,用0.03mm塞尺检查应不入,同时观看接触面情况。如果发现有不符合设计或规范要求时,必须及时研究处理。如某电厂在安装检查时发现:密封瓦座垂直接触面局部有0.08mm间隙,端盖中分面局部有

0.12mm间隙,通过返厂处理后,经检查合格,最后气密试验时一次性通过。

正式安装端盖时,应先紧固左右二侧中分面上方各三至五只螺栓,再检查密封瓦座垂直面错位情况,经调整至合格后,再紧固中分面

螺栓;待中分面螺栓紧固完成,再松开垂直面上的三至五只螺栓,最后均匀紧固所有结合面螺栓至规定力矩。

2.2.2氢密封装置安装

氢气是很好的冷却介质,但易燃易爆,所以氢冷发电机必须设置

一套密封装置,阻止发电机动静部件间氢气的外漏和空气的内渗。氢密封装置是氢密封系统中的重要装置。不同的生产厂家,设计的结构形式各不相同。其中双流环式氢油密封装置是目前较为普遍采用的结构形式,其结构如图1所示,该密封装置由瓦座、密封瓦、进油口、空侧和氢侧的压力油腔组成。双流式密封环由上下两块半圆环,通过螺栓组装而成。

密封瓦组装在固定的瓦座上,通过圆键定位于密封瓦槽内,环绕

轴颈,相对静止。运行时轴与瓦面之间产生压力油膜,瓦在轴颈上随意径向浮动。在密封瓦的空侧进油系统中差压阀跟踪机内氢压,保证油压大于氢压,严格控制维持0.085±0.01mpa的油氢压差;瓦面上的空氢侧密封油槽分别与空氢侧密封油系统相连,通过平衡阀使两路油压维持平衡(压差小于1kpa),防止两路油的互相串流;从而

很好地控制了氢气的流失和空气对机内氢气的污染。

从密封瓦流出的氢侧回油,汇集到位于下半端盖轴承支座下的消泡箱内,油中的氢气泡被隔离在消泡箱内,油则流向氢侧回油箱,在

氢侧油路中循环使用;而从轴上流出的空侧回油则流入轴承座,与

支撑轴承回油一起回流主油箱,回主油箱的途中经过空侧密封油箱,油中带有的少量氢气被油封管堵住,再由抽烟机排出空侧密封油箱,使回到主油箱的轴承油中不含氢气,保证了主油箱的运行安全。

氢密封装置的安装工艺质量,直接影响氢密封装置的工作效果,

故在安装氢密封装置过程中要注意以下几点:

a. 密封瓦座各垂直接合面应光洁,各油室畅通,无铁锈、锈皮等杂物。

b. 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。

c. 在紧固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位, 水平接

合面用0.03mm塞尺检查应不入。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。

d. 密封瓦座上螺孔应完好无损。

e. 密封瓦中的巴氏合金应无夹渣、气孔,表面无凹坑和裂纹,经渗透检查应无脱胎现象。密封瓦油孔和环形油室内必须光洁,无铁屑、锈皮等杂物。

f. 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。

g. 在组装好密封瓦后,密封瓦的上、下两半的垂直面必须在同一

平面内,不得错位,在平板上检查应无间隙。

h. 密封瓦与轴颈的间隙为0.23-0.28mm,间隙偏小时,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,则需更换密封瓦。(具体尺寸以制造厂家图纸为准)

i. 组装密封瓦时,注意辨别汽、励两端密封装置,不能互换。在紧固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。油密封装置所有螺栓安装完成后,各接合面螺栓应全部采用防松措施。

j. 油密封装置的油腔必须彻底清理,各油路引压管接头处不得有堵塞和渗漏现象,否则会因为油压测量不准而影响密封油的跟踪调节。

k. 密封瓦最好安排在油冲洗结束后进行安装。

2.2.3密封装置供油系统安装

密封装置必须有供油系统为其提供压力油,供油系统运行正常与否,直接关系到发电机氢密封装置的工作效率。

供油系统的管道安装前,必须保证内部清洁,管道安装施焊采用氩弧焊打底,压差阀和平衡阀的引压管,采用不锈钢管并套接连接。管道安装完毕后,应及时进行油冲洗,保证密封油系统的清洁度,油质必须达到nas 7级以上标准(moog四级以上标准)。

2.2.4发电机出线罩、氢冷却器支座安装: