660MW發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏原因與處理

盛隆

摘 要：電力是現(xiàn)代社會(huì)重要的基礎(chǔ)性能源，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于電力的需求呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，做好電力的供應(yīng)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的意義。660 MW發(fā)電機(jī)組是應(yīng)用于火力發(fā)電廠中的重要設(shè)備，660 MW發(fā)電機(jī)組具有良好的使用性能和使用可靠性，但是其缺點(diǎn)在于氫氣泄露容易影響660 MW發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。該文在分析660 MW發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好660 MW發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏的堵漏和維修進(jìn)行了分析闡述。

關(guān)鍵詞：660 MW發(fā)電機(jī)組；氫氣泄露；堵漏

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

660 MW發(fā)電機(jī)組是應(yīng)用于現(xiàn)代火力發(fā)電企業(yè)中的主力設(shè)備，660 MW發(fā)電機(jī)組發(fā)電量大、負(fù)荷能力強(qiáng)，符合現(xiàn)代火力發(fā)電企業(yè)的發(fā)電需求。但是需要注意的是660 MW發(fā)電機(jī)組也存在著氫泄露這一缺點(diǎn)，氫氣大量泄露不僅會(huì)造成660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)氫壓的下降，影響發(fā)電機(jī)組的冷卻效果，甚至?xí)?dǎo)致660 MW發(fā)電機(jī)組發(fā)生自燃、氫氣爆炸等嚴(yán)重的事故。為保障660 MW發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行需要對(duì)造成660 MW發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏的原因進(jìn)行分析并采取針對(duì)性的措施加強(qiáng)660 MW發(fā)電機(jī)組的密封，提高660 MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性。

1 660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)部氫氣循環(huán)機(jī)理及漏氫原因分析

某型號(hào)660 MW發(fā)電機(jī)組采用徑向多流式密閉循環(huán)通風(fēng)方式，根據(jù)660 MW發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)其定子鐵芯沿軸向?qū)?60 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)部分隔成13個(gè)風(fēng)區(qū)，在這13個(gè)風(fēng)區(qū)中又分為6個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)和7個(gè)出風(fēng)區(qū)，上述進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)區(qū)間隔分布。660 MW發(fā)電機(jī)利用安裝于轉(zhuǎn)軸上的2個(gè)軸流式風(fēng)扇（分別位于汽、勵(lì)端）將氫氣鼓入660 MW發(fā)電機(jī)組中，氫氣充斥在發(fā)電機(jī)組的氣隙和鐵芯的背部完成對(duì)于工作狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)組的循環(huán)降溫，循環(huán)降溫后的氫氣發(fā)電機(jī)組中的機(jī)座風(fēng)道進(jìn)入冷卻器中，在被冷卻器冷卻降溫后循環(huán)重復(fù)上述過(guò)程。

660 MW發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏的途徑多且復(fù)雜，根據(jù)各泄露點(diǎn)的形式與類型的不同主要將其分為內(nèi)漏式、外漏式與其他泄露3大類。外漏式氫氣泄漏的原因主要是由于660 MW發(fā)電機(jī)組自身缺陷，循環(huán)冷卻用氫氣將沿著660 MW發(fā)電機(jī)組表面或是內(nèi)部的裂縫滲出發(fā)電機(jī)組，導(dǎo)致660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)部用于循環(huán)冷卻的氫氣氫壓下降。氫氣屬于低密度氣體，且氫氣易揮發(fā)，擴(kuò)散速度極快，在660 MW發(fā)電機(jī)組外漏氫泄漏點(diǎn)0.25 m以外較難發(fā)現(xiàn)氫氣泄漏，不利于660 MW發(fā)電機(jī)組氫泄露點(diǎn)的查找與確定。相對(duì)來(lái)說(shuō)660 MW發(fā)電機(jī)組外漏氫的泄漏量的現(xiàn)象占比較少，外漏式氫氣泄漏將導(dǎo)致660 MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行降溫效果下降、增大660MW發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷，但是外漏式其對(duì)于660 MW發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全并不會(huì)造成嚴(yán)重的安全威脅。660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)漏氫是一種對(duì)于660 MW發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行威脅較大的泄漏現(xiàn)象，其主要指的是660 MW發(fā)電機(jī)組的氫氣進(jìn)入空側(cè)或密封瓦座結(jié)合面的現(xiàn)象。內(nèi)漏式氫泄露現(xiàn)象發(fā)生時(shí)氫氣可能進(jìn)入660 MW發(fā)電機(jī)組中，一旦氫氣進(jìn)入其中將會(huì)與660 MW發(fā)電機(jī)組中的回流油混合形成具有爆炸能力的混合氣體，稍有火星將發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故，對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全造成極大的影響。此外，660 MW發(fā)電機(jī)組中的氫氣進(jìn)入氫氣冷卻器的冷卻水或是封閉母線中也屬于660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)漏氫的一種表現(xiàn)。除了上述2種現(xiàn)象外，660 MW發(fā)電機(jī)組也會(huì)由于其他一些原因?qū)е職湫孤叮喝?60 MW發(fā)電機(jī)組中的密封瓦角度、密封瓦軸向與徑向間隙超差等都會(huì)導(dǎo)致漏氫問(wèn)題的產(chǎn)生。

2 660 MW發(fā)電機(jī)組漏氫點(diǎn)的查找與確定

在660 MW發(fā)電機(jī)組氫泄露點(diǎn)的查找確定上將以某型660 MW發(fā)電機(jī)組為例進(jìn)行舉例說(shuō)明。以某型660 MW發(fā)電機(jī)組為例，其在運(yùn)行過(guò)程中可以利用漏氫檢漏儀檢測(cè)出排油煙出口處排煙量，因此來(lái)檢測(cè)660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)氫含量是否泄露。當(dāng)660 MW發(fā)電機(jī)組中的氫壓達(dá)到0.38 MPa時(shí)使用檢測(cè)儀檢測(cè)油煙其的氫含量達(dá)到了17 %左右，然后將660 MW發(fā)電機(jī)組中的密封油氫氣差壓從0.056 MPa提高到0.075 MPa時(shí)再次檢測(cè)油煙口處所排出的油煙，油煙中所含有的氫氣量由原先的17 %下降至5 %左右。

這一現(xiàn)象可以初步表明660 MW發(fā)電機(jī)組氫泄露是由于660 MW發(fā)電機(jī)組中的密封瓦的密封性能下降所導(dǎo)致的。在后續(xù)的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)660 MW發(fā)電機(jī)組的漏氫量與660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)的氫壓呈正比，在660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)的氫壓差達(dá)到0.41 MPa時(shí)油煙中所含有的氫含量達(dá)到峰值，約67 %左右。上述現(xiàn)象表明，660 MW發(fā)電機(jī)組內(nèi)的密封瓦性能直接影響到660 MW發(fā)電機(jī)組的漏氫量，在對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)行漏氫檢查時(shí)需要引起足夠的重視。在對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)行漏氫檢查的過(guò)程中除了對(duì)密封瓦進(jìn)行檢查外，660 MW發(fā)電機(jī)組的閥門、法蘭等連接處也是660 MW發(fā)電機(jī)組漏氫檢查的重點(diǎn)。

定子引出線套管氫泄露也需要引起足夠的重視，在上述檢查外還需要對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組中的氫冷器銅管、660 MW發(fā)電機(jī)組本體結(jié)合面的法蘭以及轉(zhuǎn)子滑環(huán)下導(dǎo)電螺釘或中心孔堵板密封性進(jìn)行檢查，通過(guò)上述檢漏步驟將能夠有效地發(fā)現(xiàn)660 MW發(fā)電機(jī)組的氫泄露點(diǎn)。

3 660 MW發(fā)電機(jī)組氫泄露處理

在660 MW發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)氫泄露時(shí)，首先需要及時(shí)采取應(yīng)急處理措施：1）氫壓差超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)氫操作。2）加強(qiáng)對(duì)于氫泄漏量的檢查與通風(fēng)及時(shí)排出積聚的氫氣避免爆炸。3）如氫氣壓力降低時(shí)應(yīng)注意660 MW發(fā)電機(jī)組密封油壓、油氫差等參數(shù)的變化趨勢(shì)，防止660 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)油。對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)行堵漏處理：①針對(duì)密封瓦磨損所導(dǎo)致的氫泄露問(wèn)題，在對(duì)某型660 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)行漏氫處理時(shí)，在對(duì)所拆卸下的密封瓦進(jìn)行檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)660 MW發(fā)電機(jī)組汽、勵(lì)側(cè)密封上、下瓦均有深度為0.2 mm的劃痕，導(dǎo)致660 MW發(fā)電機(jī)組密封瓦的密封性能下降。在后續(xù)處理中通過(guò)對(duì)磨損的密封瓦進(jìn)行更換用以恢復(fù)660 MW發(fā)電機(jī)組的密封間隙。②對(duì)于660 MW發(fā)電機(jī)組的內(nèi)漏閥門需要及時(shí)進(jìn)行清理或是更換，確保其具有良好使用性能。③及時(shí)對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組氫冷器的法蘭墊片進(jìn)行更換，并在密封墊片處涂抹耐油硅酮密封膠，用以增強(qiáng)密封性。④對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組的大端蓋螺栓結(jié)合面進(jìn)行氫氣檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)存在泄露問(wèn)題需要及時(shí)地采取堵漏措施，保障660 MW發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

該文在分析660 MW發(fā)電機(jī)組漏氫原因與漏氫查漏措施的基礎(chǔ)上對(duì)如何采取有效的措施對(duì)660 MW發(fā)電機(jī)組的漏氫點(diǎn)進(jìn)行堵漏進(jìn)行了分析介紹，通過(guò)良好的監(jiān)測(cè)與堵漏處理將660 MW發(fā)電機(jī)組的漏氫量控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，最大限度的保障660 MW發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

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