國產(chǎn)QFSN－600－2YHG 型汽輪發(fā)電機漏氫原因分析及處理

王 彬，張 勇

(國電電力旅順熱電項目籌建處，遼寧大連116041)

莊河發(fā)電公司于2005 年6 月28 日開工，發(fā)電機選用哈爾濱電機廠有限責任公司生產(chǎn)的QFSN－600－2YHG 型汽輪發(fā)電機，1#機組于2007 年6 月竣工投產(chǎn)運行.

1#發(fā)電機投產(chǎn)后運行良好，漏氣量符合規(guī)程要求.2007 年9 月發(fā)電機漏氣量逐步增大，且補氫時間間隔明顯縮短，為確保設備的安全運行，對發(fā)電機進行了全面的漏氫檢查.

1 發(fā)電機組氫氣系統(tǒng)檢查

在發(fā)電機補氫間隔有明顯縮短的趨勢時，對1#發(fā)電機組氫氣系統(tǒng)進行外部漏點檢查，經(jīng)過對發(fā)電機本體、勵端端蓋、汽端端蓋、氫冷器、管道、法蘭等部位進行仔細檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機排氫門不嚴，有輕微漏氫現(xiàn)象，發(fā)電機本體底部出線套管處有明顯漏氫點，且漏氫量較大.

2007 年9 月利用機組臨時停機消缺時間，進一步檢查后發(fā)現(xiàn)，1#發(fā)電機中性點A 相引出線套管把合面與瓷套過渡部位泄漏量大，使用漏氫檢測儀測量該部位指示值顯示滿量程(100%)，C 相引出線套管管螺紋部位泄漏量大，使用漏氫檢測儀測量該部位指示值顯示滿量程(70%)，初步判斷中性點引出線A、C 相套管存在缺陷.與哈爾濱電機廠工程師進行了現(xiàn)場確認泄漏部位，經(jīng)過研究確定，需要利用機組大修時間進一步檢查，以確定漏氫原因并進行處理，現(xiàn)階段采取臨時措施進行處理.

對發(fā)電機中性點引出線A 相套管，采用玻璃絲帶浸泡環(huán)氧樹脂纏繞的方法進行處理，將套管把合面與瓷套過渡部位全部纏繞，以確保減少漏氫現(xiàn)象.對于中性點引出線C 相套管，由于泄漏部位在出水管附近，現(xiàn)場采取臨時緊固螺栓的方法進行處理. 經(jīng)過采取臨時處理，漏氫量得到明顯控制，但未達到規(guī)程要求.

2 漏氫檢查分析

2008 年9 月1#機組完善性檢修，利用停機時間對發(fā)電機進行了全面檢修.通過發(fā)電機內(nèi)膛氫氣泄壓、二氧化碳置換氫氣、空氣置換二氧化碳，氣密試驗進一步確定漏點.使用經(jīng)過濾后干凈的壓縮空氣，該氣源需通過空氣干燥器再送入機內(nèi). 當風壓升至0.4 MPa(表壓)時，用檢漏劑涂刷檢查.確定了發(fā)電機中性點A 相引出線套管把合面與瓷套過渡部位部位泄漏，C 相引出線套管管螺紋部位泄漏.如圖1 所示.

從整個檢查的情況看，可以確定發(fā)電機漏氫的直接原因是中性點A、C 相出線套管泄漏點造成的.

3 處理方法及工藝要求

1)中性點A 相出線套管必須整體更換新的套管.中性點C 相出線套管將套管管螺紋、密封墊、銅墊圈進行更換.

2)更換中性點A 相出線套管.先將發(fā)電機中性點出線罩整體拆除，定子冷卻水排放干凈，打開出線箱人孔.拆除中性點A 相出線套管主引線、拆除聯(lián)接絕緣水管，通過專用工具將線套管拆除. 做備品出線套試驗，試驗步驟:①氣路的密封性試驗，將其把合在試驗工具(容器)上，然后通過清潔、干燥的壓縮空氣，緩緩升壓至0.5 MPa(表壓)，穩(wěn)定后歷時4 h 無滲漏;②水路的密封性試驗，試驗氣體及壓力同上，歷時8 h 無滲漏;③備品出線套管電氣試驗合格.

圖1 漏氫檢查

出線套管的安裝步驟:①吊架裝到瓷套端子上，確定瓷套端子的方位后，用吊繩將瓷套端子升到適當?shù)母叨?，安裝控制柄;②將厚度均勻、無缺陷的密封膠墊或腈纖維橡膠墊套在瓷套端子上，密封墊的兩面各均勻涂刷1 層750－2 液體密封膠;③用手動葫蘆將瓷套端子牽引到出線罩法蘭處，隨后按圖紙規(guī)定的力矩均勻、對稱地把緊所有螺栓并拆下吊裝工具.

3)過渡引線的安裝.過渡引線包括主引線和柔性聯(lián)接線，首先安裝主引線，然后安裝柔性聯(lián)接線. 安裝主引線時應注意其水路的正確性，安裝柔性聯(lián)接線時應注意保證導電面的良好接觸.引線安裝結束，測量定子繞組直流電阻是否合格.

4)進行定子繞組水路的密封性試驗，此項試驗必須在主引線及其水管路安裝完畢后進行. 先將清潔的壓縮空氣或氮氣通入繞組水路中，緩緩升壓至0.4 MPa(表壓)，穩(wěn)定后歷時24 h. 如有滲漏，則用鹵素檢漏法找出漏點并將其消除. 再向定子繞組水路中充入25 g 氟利昂，后充入清潔的空氣或氮氣，緩緩升壓至0.4 MPa(表壓)，隨后用鹵素檢漏儀在定子兩端巡回搜尋漏點.

5)過渡引線絕緣的包扎.此項工作包括主引線及其柔性聯(lián)接線的絕緣層包扎工作，而且必須在定子繞組水路的密封性試驗合格之后才能實施，具體要求按圖紙規(guī)定執(zhí)行.包扎完畢并烘干固化之后，安裝主引線的固定夾板. 測量定子繞組直流電阻、吸收比值合格后，按相關標準做耐壓試驗.

6)出線罩的安裝. 檢查出線罩各把合面，進行清理平整.將導向銷裝在定子機座與出線罩對應的把合面上.預填HDJ892 密封填料于密封槽內(nèi). 用2 個或4個手動葫蘆將出線罩吊起并沿導向銷拉向機座，然后對稱、均勻地把緊所有螺栓并拆下導向銷.用注膠孔的封堵螺栓將HDJ892 密封填料再次注入出線罩的密封槽.

7)發(fā)電機整套氣密試驗.定子單獨氣密試驗完畢及轉子穿入定子后，在包括氣體管路系統(tǒng)、密封油管路系統(tǒng)以及轉子靜止或盤車轉動情況下，進行發(fā)電機的整套氣密試驗. 此時，軸封(油密封)裝置應通油正常工作.

仔細檢查并消除各管路的漏氣處. 使用鹵素檢漏法進行找漏時，除對一些常規(guī)接縫部位進行檢測外，還應檢查勵端聯(lián)軸器外圓兩螺孔處是否滲漏(檢查時將絲堵拆下，運行中不再裝此絲堵). 同時，注意密封油壓的變化情況.將發(fā)現(xiàn)的漏氣處全部消除后，可測算發(fā)電機的整套漏氣量.

在氣密試驗過程中，嚴禁使用任何腐蝕性液體進行找漏，同時嚴禁用任何導電液體對絕緣部件及有絕緣要求的部件進行找漏.

無論是定子氣密試驗還是轉子氣密試驗，放出壓縮空氣時，只能使用專用充、放氣閥門. 嚴禁用打開蓋板或絲堵的方法放氣.

根據(jù)至少24 h 的正式記錄，按下列公式及其要求計算氣體泄漏量.

式中，V1為發(fā)電機內(nèi)可充氣體的空間，簡稱發(fā)電機充氣容積，m3，(未穿轉子時為120 m3、穿轉子后為110 m3);P1、P2為每個時間間隔開始及結束時的機內(nèi)相對壓力;B1、B2為每個時間間隔開始及結束時的外界大氣壓力;t1、t2為每個時間間隔開始及結束時的機內(nèi)平均溫度℃;H 為每2 次讀數(shù)的時間間隔，通常取H=1 h;ΔV0為規(guī)定狀態(tài)下的氣體漏量，m3/d;取P0=0.1 MPa(絕對壓力);T0=273 +15 =288 K.

氣密試驗合格標準.為保證發(fā)電機正常運行時，每晝夜(24 h)的氫氣漏量不超過設計規(guī)定的11 m3/d，對發(fā)電機氣密試驗的合格標準規(guī)定如表1.

表1

4 原因分析

1#發(fā)電機漏氫事件，是由于發(fā)電機中性點出線套管本身質量原因引起的，在套管生產(chǎn)過程中存在著工藝流程不嚴謹，質量把關不嚴格，最終導致莊河發(fā)電公司1#機組在投產(chǎn)3 個月后，發(fā)電機出現(xiàn)嚴重的漏氫現(xiàn)象.

機組機修結束后，1#發(fā)電機組并網(wǎng)運行，運行中對發(fā)電機氫氣系統(tǒng)進行跟蹤檢查，氫壓維持在0.4 MPa，未發(fā)現(xiàn)氫氣明顯的泄漏點，補氫量不到8 m3/d.此次的漏氫處理，消除了設備重大隱患，達到了預期的效果.

5 結束語

對于600 MW 的水－ 氫－ 氫冷卻系統(tǒng)的發(fā)電機組，氫氣系統(tǒng)的安全運行對機組的安全、可靠、穩(wěn)定運行非常重要，任何一個泄漏點，將對發(fā)電機組的安全運行造成嚴重后果.因此，無論是在設備制造、安裝和檢修工作中，每一道工序都必須嚴格按照相關標準要求，進行認真檢查和質量驗收，以確保設備的安全.

［1］陶蘇東.600MW 級火力發(fā)電機組叢書電氣設備及系統(tǒng)［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［2］陶志安. 淺析汽輪發(fā)電機漏氫檢修［J］. 機電信息，2013(3):38－39.

［3］袁 華.汽輪發(fā)電機漏氫的檢測方法［J］.東方電機，2008(6):35－36.