发电机漏氢原因分析及处理

发电机漏氢原因分析及处理摘要：根据发电机漏氢量超标的危害，对某330MW机组正常运行过程中发电机漏氢的部位及现象进行了调查分析，并根据其原因和处理过程对今后的发电机检修提出了相应的预防措施。

关键词：氢冷发电机组；内冷水系统；漏氢；分析处理

1概述

氢气是一种易燃易爆的危险性气体，在空气中的爆炸极限是4%～75.6%（体积浓度），如果氢气泄漏并不能及时排放时，会在厂房内聚积与空气混合，有可能发生氢爆的危险。而且漏氢量的大小直接影响发电机的冷却和机组的安全运行，因此在水-氢-氢冷却的机组中，控制氢气泄露成为汽轮发电机组安装工作的一项重点。

发电机漏氢作为氢冷发电机运行中发生频率较高，且危害性很大的事件，日补氢量超标，严重影响着机组的安全运行。以下就某火力发电厂一起水氢氢汽轮发电机漏氢事件，分析探讨大型氢冷发电机运行中遇到漏氢故障后的原因分析方法和检查处理手段。

2水氢氢冷发电机漏氢原因问题检查及处理

2.1问题检查并做初步确认

影响发电机漏氢量的因素很多，涉及到制造、安装、运行、检修等各个方面。

a.密封瓦油路堵塞，（如油滤网堵，平衡阀、差压阀卡涩）等使密封油压降低。

b.密封瓦与轴之间及密封瓦与瓦座之间的间隙大。

c.各法兰及发电机本体的各接合面包括大端盖、人孔门等的密封橡胶或密封垫不良，各螺丝未拧紧

d.引出线套管、检温元件、引线端子板等密封不好。

e.氢气冷却器密封垫各螺丝未拧紧。及氢气冷却器铜管是否破裂。

f.所有要关闭的阀门未关严。

g.转子中心孔导电螺钉处漏氢。

8.发电机本体和各管道的焊缝焊接不好。

h.密封瓦与大端盖结合面（立面）不严密。大端盖结合面光洁度不够或螺丝未拧紧。

i.汽励两侧绝缘引水管及汇水母管焊接质量不好，是否存在内漏现象。

j.发电机定子线棒中空心铜线材质不好（有砂眼或裂隙）和在运行中断裂

根据漏氢试验及实际的补氢情况显示，发电机的漏氢量严重超标，组织人员对与发电机氢气系统有关的动、静密封点、密封面、阀门、氢气管路及焊口等进行了检查，基本排除了上述部位渗漏的可能，即排除了发电机因外漏而引起的发电机氢气的大量泄漏。

重点放在发电机内漏方面的检查，利用逐个排除的办法，最后重点放在了对定冷水系统的检查，主要从四个方面进行了定量的分析定冷水系统可能存在的渗漏。

最后根据检查情况，认为定冷水系统机内部分存在渗漏点，致使氢气渗入定冷水系统的量增多，超过厂家给定的经验注意值，确定处理此隐患必须在停机情况下进行。

2.2出现渗漏的部位的判定及处理方向

运行期间监视发电机定子线圈温度差别在合格范围内，说明渗入定冷水的氢气还没有造成在线圈内部空芯导线中气阻；引线的出水温度测量没有突升的现象，小汇流管至汽侧回水管的流量计没有明显变化，所以漏点不可能发生在引线处；可能定冷水渗漏部位应该在汇水管部位，这样渗入的氢气随定冷水回水管或者虹吸管回到定冷水箱中。

检查定冷水汇流管最顶部中无大量气体，虽然氢气渗入到定冷水中，但目前看还没有影响到线圈温度的变化。因机组停备时对发电机进行动态试验查漏，漏水检漏仪处没有出现积水现象，说明汽励两侧汇水环排污波纹管未发生渗水现象，重要检查点集中以下三个方面：

第一、氢水压差的管路、阀门是否存在漏氢；

第二、汽励端汇水管波纹补偿器、绝缘法兰、密封垫以及汽励端端部绝缘引水管接头，管夹是否存在内漏；

第三、发电机出线盒内汇水管波纹补偿器、绝缘法兰、密封垫以及出线盒内手包绝缘处绝缘引水管、管夹是否存在内漏；

另外引水管卡箍松动、汇水管排污管焊口裂纹、汇水管裂纹也要检查，由于汽励两侧的水管卡箍均用绝缘材料包扎，无法用肉眼观察渗漏情况，故该部位在停机时用充入额定压力气体进行彻底检查。

2.3此次隐患处理过程

机组停运后，发电机氢气置换完成，打开了氢冷器人孔门，保持2h的通风，确定安全措施执行后，进入发电机，拆除内部盖板，在内冷水压保持在0.168MPa情况下，检查了定子汽、励端汇流管波纹补偿器、绝缘法兰、密封垫以及引水管接头，绝缘法兰等均没有发现漏点，油水检漏仪也无积水情况。

保持发电机定冷水系统运行6h以上，提高发电机定子内冷水进水压力至0.5MPa，仔细检查了汽、侧端及出线罩内水路部分，没有发现漏点；停运发电机定冷水系统，打开发电机励侧汇流管排污门排出残余定冷水，准备相关气密试验的工具和材料，在发电机内冷水进水法兰处安装试验充气管道，用干燥压缩空气吹净内冷水路中残余的水分后，断开发电机出线罩定子水出水法兰、汽侧汇水管进水法兰，加装死堵，先充氟里昂到0.15MPa；充压缩空气到0.5MPa，对汽、侧端及出线罩内水路部分，用卤素检漏仪检漏数次后没有发现漏点，压力表显示压力没有变化。

继续检查到励侧内冷水路进水管路的波纹补偿器与发电机本体连接法兰的密封垫时，卤素检漏仪报警，再检查其它部位没有发现漏点，压力表也有0.0015MPa的压降，更换了此处密封垫，重新对发电机内定冷水系统充氟打气压到0.5MPa，检查更换密封垫的法兰处无渗漏后，锁紧螺栓，仔细检查汽、侧端及出线罩内水路部分，没有发现新漏点，接下来向发电机内充氟后，继续充压缩空气升压至0.5MPa，保压期间对发电机检漏，至次日凌晨，没有找到漏点，经用气体漏量公式折算，漏气量合格。

3、原因分析

在治理内漏工作中，检查发现发电机励侧内冷水路进水管路波纹补偿器与发电机本体连接法兰处渗漏，在取下此处法兰密封垫后，发现此密封垫平面有2/3压痕，1/3没有压痕。原因为设备厂安装时施工质量差，在安装内冷水法兰密封垫时，没有对角均匀安装螺栓，且最后螺栓的力矩不均，使密封垫没有压平整，导致密封不严，定冷水管在运行中受振动影响，使螺栓紧力不断下降，致使密封效果逐步下降，并导致发电机漏量逐渐增大，温度骤变时引起此处密封的严重恶化，造成此次漏氢量的突然增大故障。

4、发电机氢内漏防范措施

4.1运行期间

1）运行人员应监视发电机线棒温度，线棒出水温度，有异常时引起高度重视。发电机运行期间，运行人员定期检查油水检漏仪是否有积水现象，定期对氢冷器排空，看是否有气体排出，并检查氢冷器出水总管的漏氢检漏是否有报警信号，并要密切监视发电机的定冷水质，如出现异常，通知相关专业要查明原因并及时消除。

2）运行要严格控制发电机各系统运行参数，保证氢压高于内冷水压至少0.05MPa，氢压高于氢冷器冷却水压，防止由于发电机内部水系统某部位的损坏，出现向发电机内漏水。

3）发电机运行期间，还要多关注汽侧空侧回油氢检漏点是否报警，油压是否在额定范围内，油压的跟踪情况，排烟风机管路口氢气的浓度，确认是否大量氢气漏入油系统中。

4.2检修期间

1）发电机停机且不需要投入冷却器时，应将冷却器内部的水排净；定子冷却器不能停运时，水压要低于氢压至少0.05MPa，水温要高于氢温，防止结露。

2）发电机小修时，氢冷器做气密封试验，压力为0.6MPa，用肥皂水检查检查密封件、水室密封面、冷却管散热片的是否漏气，保证发电机不能出现内漏因素。

3）发电机大修时，将冷却器抽出进行外部检查和清理，检查密封件、冷却管散热片的状况，必要时应将冷却器用蒸气和热水清洗散热片；内冷水路采用气压试验和水压试验两种检测方法，重点检查内部各法兰结合面，发现密封垫有老化迹象，及时更换处理；密封瓦严格按照工艺进行，并实际在油循环后进行检测。

4）机组停检期间要检查氢水压差低的平衡阀，就地的表计，二次门等部件是否存在漏点，防止此方面故障将氢气漏入定子水路，发生发电氢内漏。

5结束语

当发电机发生漏氢故障后，检查处理的周期较长，对发电厂的安全稳定运行影响比较大.建议在安装过程中应加强过程控制、严把质量关，确保发电机本体及氢气系统安装工艺，保证密封油的清洁度。在运行过程中，当发现氢冷发电机有漏氢事件发生时，应加强设备巡视，缩短检测周期，当漏氢量明显增加或遇到检