600MW 發(fā)電機(jī)漏氫的原因和解決方案

薛躍幫

（中核核電運(yùn)行管理有限公司運(yùn)行三處，浙江 海鹽 314300）

1 發(fā)電機(jī)漏氫的主要途徑

發(fā)電機(jī)漏氫的途徑有很多，歸納起來(lái)是兩種：一是漏到大氣中，二是漏到發(fā)電機(jī)油水系統(tǒng)中和封母外殼內(nèi)。前者可以通過(guò)各種檢漏方法找到漏點(diǎn)加以消除，如發(fā)電機(jī)端蓋、出線罩、發(fā)電機(jī)機(jī)座、氫氣管路系統(tǒng)、測(cè)溫元件接線柱板等處的漏氫；后者基本屬于“暗漏”，漏點(diǎn)具體位置不明，檢查處理較為復(fù)雜，且處理時(shí)間要長(zhǎng)，比如氫氣通過(guò)密封瓦漏入密封油系統(tǒng)、通過(guò)定子線圈漏入定子水系統(tǒng)中等。我廠的漏氫現(xiàn)象有：

1）發(fā)電機(jī)的機(jī)殼、端蓋及機(jī)座的結(jié)合面漏氫；

2）發(fā)電機(jī)定子引出線套管漏氫；

3）氫氣冷卻器上下法蘭與機(jī)殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕、老化引起漏氫；

4）通過(guò)發(fā)電機(jī)兩端的氫氣密封瓦漏氫；

5）連接的閥件漏氫；

6）定子繞組有局部損壞或缺陷引起氫氣泄漏到定子冷卻水中；

7）氫氣測(cè)量管線漏氫等等。

2 發(fā)電機(jī)漏氫的原因分析及解決方案

2.1 發(fā)電機(jī)密封瓦可能漏氫

2.1.1 發(fā)電機(jī)密封瓦可能漏氫的原因

空、氫兩側(cè)密封油之間的平衡閥調(diào)節(jié)性能不好，使氫氣側(cè)密封油大量串入到空氣側(cè)。因?yàn)闅鋫?cè)油中溶有飽和氫，從而破壞了氫側(cè)油的溶解平衡過(guò)程，所以又會(huì)有大量氫氣溶解到密封油中，循環(huán)過(guò)程如下：

空側(cè)主氫油壓差調(diào)節(jié)閥在氫壓降低到一定值時(shí)，可有會(huì)進(jìn)入到一個(gè)調(diào)節(jié)發(fā)散區(qū)，而使其調(diào)節(jié)性能惡化，而引發(fā)空側(cè)油壓大幅波動(dòng)，進(jìn)而引起氫側(cè)油壓波動(dòng)，使整個(gè)系統(tǒng)振蕩，最終影響到油系統(tǒng)的密封性。

發(fā)電機(jī)密封瓦在約3000rpm 高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于不可避免的設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算、材料加工制造精度、設(shè)備整體裝配過(guò)程中存在的偏差，很可能會(huì)偏向在空、氫兩側(cè)中任何一側(cè)的座壁上，妨礙瓦的浮動(dòng)和自行調(diào)位，從而使轉(zhuǎn)子與密封瓦之間產(chǎn)生較大的摩擦力。這種磨擦的結(jié)果使密封瓦局部受熱變形，垂直方向間隙增大，而水平方向間隙減小，甚至零間隙；致使密封瓦不能形成連續(xù)的密封油膜，造成密封瓦漏氫。在發(fā)電機(jī)歷次解體檢修過(guò)程中，有多次發(fā)現(xiàn)密封瓦變形，變形主要體現(xiàn)在垂直方向?yàn)踅鸱钦Ｄp而造成的橢圓度增大及密封瓦平行度超標(biāo)，尤其是空側(cè)密封瓦比較薄，平行度超標(biāo)更為嚴(yán)重。

2.1.2 密封瓦漏氫的解決方案

運(yùn)行人員在巡檢過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)空、氫側(cè)平衡油壓差表的關(guān)注，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓差值超過(guò)100mmH2O 時(shí)，及時(shí)查找原因并盡快調(diào)節(jié)平衡壓差；

在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥發(fā)散，可以試通過(guò)開(kāi)大旁路閥或關(guān)小引壓管線上調(diào)節(jié)閥兩種方法來(lái)改變其調(diào)節(jié)區(qū)域，來(lái)改變?cè)撻y的調(diào)節(jié)性能。

在密封油系統(tǒng)的投運(yùn)時(shí)，一定要確保給空側(cè)密封瓦提供浮力油。

在密封瓦設(shè)計(jì)上采用新“形”、能夠盡可能減小磨擦的、更為合適的密封瓦。

2.2 氫冷卻器端蓋漏氫

2.2.1 氫冷卻器端蓋漏氫原因分析

氫氣冷卻器端蓋漏氫主要是由于冷卻器后端的后水室不銹鋼片質(zhì)量不高，在冷卻器受熱膨脹后，帶動(dòng)不銹鋼薄片向外側(cè)跟隨移動(dòng)，在移動(dòng)中造成密封面發(fā)生錯(cuò)位或密封膠裂紋，發(fā)生冷卻器密封面泄漏。

2.2.2 氫氣冷卻器漏氫解決方案

我廠在大修中更換了新型號(hào)但外形尺寸相同的氫氣冷卻器（原冷卻器存在振動(dòng)磨損的故障），同時(shí)針對(duì)氫氣冷卻器后水室端部法蘭面，也進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，恢復(fù)了薄形鋼板墊片，在墊片及密封膠的使用上進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)過(guò)以上措施執(zhí)行后，發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器的后水室端部法蘭面再?zèng)]有發(fā)生漏氫。

2.3 發(fā)電機(jī)出線盒法蘭密封面漏氫

2.3.1 發(fā)電機(jī)出線盒法蘭密封面漏氫原因分析

發(fā)電機(jī)出線盒法蘭密封膠具有一定的粘性，對(duì)結(jié)合面有一定的粘附力，能與間隙形成相同的薄膜。當(dāng)間隙小時(shí)（0.1mm 以下），由于密封膠的粘度較大，這時(shí)只發(fā)生彈性變形，而不流動(dòng)，此時(shí)能保持好的密封性；當(dāng)間隙較大時(shí)（0.2mm 以上），密封膠可能因?yàn)榱鲃?dòng)而造成泄漏。我廠發(fā)電機(jī)出線盒法蘭漏氫很可能是因?yàn)椋?/p>

1）密封膠常期在較高溫度下運(yùn)行，部分固化，彈性減弱；

2）密封膠在發(fā)電機(jī)組常期、連續(xù)振動(dòng)作用下，部分松動(dòng)或脫落而形成許多纖細(xì)的裂紋；

3）發(fā)電機(jī)出線法蘭密封面的環(huán)境超出密封膠最佳工作區(qū)域，而使其密封性能減弱；

4）發(fā)電機(jī)出線CT 重量偏大。

2.3.2 發(fā)電機(jī)出線盒法蘭密封面漏氫解決方案

1）盡可能降低出線盒處的環(huán)境溫度，技改安裝正式冷卻風(fēng)機(jī)；2）定期監(jiān)視密封膠工作狀態(tài)，及時(shí)補(bǔ)膠。

2.4 發(fā)電機(jī)定子線棒漏氫

2.4.1 發(fā)電機(jī)定子線棒漏氫原因分析

1）運(yùn)行過(guò)程中氫水壓差過(guò)高,氫氣通過(guò)各種密封面的間隙滲透到定子水中；

2）定子線棒在制造、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中存在缺陷；

3）定子水中雜質(zhì)在定子線棒中長(zhǎng)期在線棒彎角處磨蝕和沖蝕，而造成局部細(xì)小的貫穿性缺陷；

4）定子線棒在運(yùn)行中與其支承定位、固定綁扎材料的振動(dòng)磨擦而形成的缺陷。

2.4.2 發(fā)電機(jī)定子線棒漏氫解決方案

加強(qiáng)監(jiān)視定子水箱中氫濃度以及發(fā)電機(jī)定子線棒進(jìn)出口溫差，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取各種措施；

1）運(yùn)行過(guò)程中氫-水壓差控制在合適值范圍內(nèi)；

2）在發(fā)電機(jī)解體大修后的拆除及其安裝過(guò)程中，注意對(duì)定子線棒的保護(hù)；

3）在發(fā)電機(jī)調(diào)試、安裝后、投運(yùn)前盡可能的采用多種手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)定子線棒中的缺陷。

3 結(jié)束語(yǔ)

我們要在運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)密密封油油溫，空、氫側(cè)密封油壓差，保證密封油的清潔度，以減少端面磨損，同時(shí)加強(qiáng)氫氣檢漏儀的巡檢，以便發(fā)現(xiàn)漏氫及時(shí)處理。

［1］QFSN-650-2 型發(fā)電機(jī)產(chǎn)品使用說(shuō)明書[Z].哈爾濱電機(jī)廠OEA140.826.

［2］崔揚(yáng)杰.發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行[Z].2007,6.