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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:3546
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

关于一起发电机漏氢量大的原因分析及处理

2020-07-17 15:28:55 产业经济 雍天瑞
资料简介

【摘要】发电机漏氢量的大小直接影响到发电机组的安全稳定运行,本文着重介绍了宁夏枣泉发电有限责任公司 660MW 机组发电机(为上海电机股份有限公司引进德国西门子公司技术合作生产 QFSN2-660-2三相同步汽轮发电机)漏氢量超标的原因,以及在检修中根据分析方案查找和治理的成功方法,供大家参考。

关于一起发电机漏氢量大的原因分析及处理

雍天瑞

宁夏枣泉发电有限责任公司

【摘要】发电机漏氢量的大小直接影响到发电机组的安全稳定运行,本文着重介绍了宁夏枣泉发电有限责任公司660MW 机组发电机(为上海电机股份有限公司引进德国西门子公司技术合作生产QFSN2-660-2三相同步汽轮发电机)漏氢量超标的原因,以及在检修中根据分析方案查找和治理的成功方法,供大家参考。

【关键词】发电机 氢气 泄漏

【引言】发电机的发热部件,主要是定子绕组、定子铁芯(磁滞与涡流损耗)和转子绕组,必须采用高效的冷却措施,使这些部件所发出的热量散发除去,以使发电机各部分温度不超过允许值。宁夏枣泉发电有限责任公司660MW 机组,发电机采用水-氢-氢冷却方式。自2019年04月份开始,一号机组发电机漏氢量持续增大,最大达24立方米每天。氢气泄漏后,将上升聚集在某个部位,达到一定浓度后易爆燃,具有很大的安全隐患。

1发电机漏氢的常见原因

1.1氢系统管道及阀门、测量元件接线柱板、接头,尤其是发电机氢冷器水侧排空气门、发电机漏油、漏水检测门、发电机充排氢管等;

1.2定子冷却水系统,尤其是水箱顶部排空门。

1.3密封油系统通过氢侧回油箱的阀门及密封油空侧排气管漏出去的。其中,最主要的一点就是密封瓦安装间隙大或密封瓦被磨损。

1.4发电机大端盖螺栓松动或未拧到位,致使螺母紧固不到位,从而螺栓螺力不够。造成大结合面漏氢。

1.5发电机出线设备或套管等。

2查漏及处理情况

由于氢气的易扩散性及爆炸特性,在发电机运行期间,为确保发电机停机后有针对性的处理漏氢点,本次检漏主要是在机组运行期间用便携式氢气检测仪定期巡回检测各个可能聚集氢气的地方,在被测物体表面上方慢慢移动该仪器的探头,由于氢气轻于空气,应在被检测物体上方检测泄漏,检测到漏点后进行记录和标记,以便于停机后的处理。

2.1发电机供、排氢管路及外部辅助系统漏氢查找及处理情况

2.1.1排氢总管出口用便携式氢气检漏仪检查氢气在空气中的浓度达50%,说明与排氢总管连接的阀门有泄漏,但运行中无法确认,需停机后对进入该管路涉及到的8个阀门进行检查处理,阀门解体后发现阀门密封面存在杂质或变形,经处理后回装阀门。(如图1、图2)

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图1 阀门密封面有杂质 图2 阀门密封面变形

2.1.2用便携式漏氢检测仪测量定冷水箱排气口,显示浓度为1.5%,说明有少量氢气(电机说明书规定水箱气表的读数每天<0.14m³,当读数> 0.57m³,需计划停机排查,当>11.3m³时,需立即停机排查漏点),但从定冷水箱气体流量计数据来看观察三天内无变化,定子绕组的氢气析出量在规定范围内。

2.1.3密封油排烟风机排气口测氢,测量仪器显示浓度20%,浓度与2号机组同一部位接近,说明发电机内进入密封油系统的氢气通过排烟风机排出,在合理范围内。因此,可以排除因密封瓦问题造成的漏氢大因素。

3发电机本体查漏及处理

3.1 一号发电机东侧本体接线盒线板III、IV结合面有少量漏氢,另外东侧检修孔及保养孔有6处漏氢点,本次停机后均更换密封垫(本体接线盒线板III(图3)、IV(图4)结合面有少量漏氢,只对泄漏部位进行了紧固并涂抹密封胶),处理后不漏。

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图3发电机本体接线盒线板III 图4发电机本体接线盒线板IV

3.2发电机15.5米层西侧化妆板内接缝处浓度为4.4%,与7.8米相通,怀疑西侧化妆板内氢气均是由7.8米扩散上来,聚集到此处,在发电机底部测量时将进一步确认。

3.3发电机底部12个检修孔结合面均检测到轻微泄漏,发电机底部管道接口处焊口未发现泄漏情况,包括发电机绝缘过热测量装置接口、氢气干燥器接口、氢气纯度仪接口、各检漏装置接口,发电机底部及顶部气体接口。

3.4发电机励端轴承底部法兰及螺栓,未检测到明显漏氢。

3.5发电机出线盒法兰(如图5)测量,四个角处漏氢浓度较高,仪表放到此处,表计超量程,说明书此处泄漏面积较大,应该是导致#1机组发电机漏氢超标的主要原因,此处泄漏的氢气通过缝隙扩散到15.5米处发电机西侧化妆板内,也导致15.5米西侧化妆板内氢气浓度高。发电机出线盒端盖在机组停机后,发现螺栓紧力已达到,无松动情况,分析可能该结合面内部注胶失效导致漏氢量变大,在发电机气体置换并将发电机内压力卸至零后,重新利用气动注胶枪对密封面进行了注胶。

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图5 发电机出线盒外形示意图

3.6发电机四个氢气冷却器的端盖因位置较高,不便于测量,本次利用竹竿将测氢仪器固定在杆头后进行查漏,发现两处漏点,本次停机后更换了密封垫。

3.7发电机西侧检修孔处5处有泄漏报警,均更换了密封垫。

4处理结果

经处理后发电机充空气并加入了卤素气体,利用便携式氢气检漏仪对发电机漏氢处理部位检测,发现位置进行标记并重新处理。处理完毕后进行气密性实验,发电机漏氢量合格,机组启动后计算一号发电机漏氢率为10.23立方米/d,符合规程规范要求。

5原因分析

经过本次漏氢事件的处理,分析总结了我厂发电机漏氢量大的原因主要有以下几点:

5.1发电机排氢管路上的阀门解体后发现阀门密封面有金属屑,说明在投产初期,供氢管路未吹扫干净;部分阀门密封面变形严重,原因为关闭阀门时力矩过大造成。

5.2发电机检修孔及接线盒停机后检查密封垫上的密封胶已干,造成密封效果变差,分析其原因为密封胶在运行时,受温度和压力的影响,与空气接触后胶中的有机溶剂挥发,使胶失去密封作用。

5.3发电机出线盒安装后结合面注胶槽靠压缩空气注胶枪打入密封胶,机组运行一段时间后受温度和压力影响,密封胶有机溶剂挥发造成密封作用减弱。

6控制发电机漏氢量的措施

6.1运行期间必须每日计算氢气损失量,如果气体损失在增大,建议采用便携式氢气检测仪进行对氢气系统及发电机本体进行漏氢检测。

6.2按发电机说明书规定按时更换密封件,并利用机组停运机会做气密性实验。

6.3对氢气系统阀门密封件按寿命进行定期更换。

6.4规范氢系统阀门操作,严禁使用扳手对阀门进行操作,防止密封面受力过大损坏严重。

7结束语

总之,发电机漏氢的原因很多,从检修前的漏氢量情况分析、修前运行中漏点仔细查找,根据的漏氢的情况分析漏氢部位,制定详细的处理方案。更重要的是过程控制,更换配件及注密封胶都要按工艺进行,处理完毕后用压缩空气混入卤素气体充压再次进行查漏,特别是一些运行中无法接触到的部位,都要仔细的进行查找,直至消除漏点。只有通过制造、检修、运行等各个方面相关部门齐心协力,各个环节都严把质量关,制造厂家提高制造工艺,检修人员提高检修工艺,运行部门改进检测手段,发电机漏氢量才能够得到根本的控制。

参考文献

  1. 发电机氢气系统操作维护手册(上海电气电站设备有限公司上海发电机 厂)

  2. QFSN-600~660-2型600~660MW级汽轮发电机产品说明书(上海电气电站设备有限公司上海发电机厂)

作者介绍:雍天瑞(1985)男 助理工程师 主要从事火力发电厂汽轮发电机及辅助设备检修工作