濱海熱電#1發(fā)電機氫氣純度降低原因淺析

俞剛

摘 要：我廠#1機組C修至并網(wǎng)運行以來，發(fā)電機氫氣純度多次發(fā)生低于96%的情況，出現(xiàn)氫氣純度降低現(xiàn)象。先前運行管理平臺上也發(fā)布過關(guān)于發(fā)電機氫氣純度下降原因，但是顯得有些牽強。文章主要分析了我廠#1機組發(fā)電機氫氣純度降低的深層次原因，希望能夠幫助我廠從根本上解決#1發(fā)電機氫氣純度降低的問題。

關(guān)鍵詞：熱電；發(fā)電機；氫氣；純度

緒論

我廠#1機組C修并網(wǎng)運行以來，發(fā)電機氫氣純度多次發(fā)生低于96%。之前運行管理平臺上關(guān)于發(fā)電機氫氣純度下降的運行分析已經(jīng)很多而且從各個方面分析了發(fā)電機氫氣純度下降原因，大致可羅列為以下幾個方面：

（1）密封油差壓閥、平衡閥及相關(guān)表計故障。

（2）發(fā)電機本體進油。

（3）氫密封油箱浮子閥故障。

（4）密封油系統(tǒng)備用油源油質(zhì)不合格。

（5）化學氫瓶內(nèi)氫氣純度低。

1 我廠#1機組發(fā)電機氫氣純度現(xiàn)狀分析

雖然我廠先前已經(jīng)有人對于#1機組發(fā)電機氫氣純度降低原因進行過分析，但是筆者認為#1機組運行時發(fā)電機氫氣系統(tǒng)及密封油系統(tǒng)的運行參數(shù)與之前C修前并無大太區(qū)別，化學氫站氫氣純度也在正常范圍，所以筆者基本上排除了上述五方面因素引起的#1機組氫氣純度多次下降的原因。筆者深入分析觀察發(fā)電機運行原理、運行過程，從而提出了自己的看法，分析了#1機組發(fā)電機氫氣純度降低的真正原因。

2 #1機組發(fā)電機氫氣純度降低的原因分析

我廠#1機組從2014年2月以來，1號發(fā)電機運行中在靠近汽機側(cè)1/3處斷續(xù)發(fā)出異聲，所以在9月26日#1機組C修中將發(fā)電機轉(zhuǎn)子順利抽出進行全面檢查。

筆者認為#1機組發(fā)電機氫氣純度下降的主要原因就是由于轉(zhuǎn)子抽出導致的。我廠發(fā)電機型號為QFSN-300-2型三相、二極、隱極式轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機。發(fā)電機冷卻方式為水-氫-氫，即定子繞組直接水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組直接氫內(nèi)冷，定子鐵芯及其構(gòu)件氫氣表面冷卻。

發(fā)電機內(nèi)部氫氣為密封循環(huán)通風系統(tǒng)，采用四進五出多流式通風結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組采用氣隙取氣斜流式通風結(jié)構(gòu)。發(fā)電機內(nèi)的氫氣在發(fā)電機端部風扇的驅(qū)動下，以閉式循環(huán)方式在發(fā)電機內(nèi)做強制循環(huán)流動，使發(fā)電機的鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組得到冷卻[1]。大致流程如圖1所示。

發(fā)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖2所示。

發(fā)電機正常運行時在密封油系統(tǒng)作用下，發(fā)電機內(nèi)部與外界處于絕對的封閉狀態(tài)，外面空氣無法進入發(fā)電機內(nèi)部與氫氣相混合保證了氫氣純度一直維持在>96%的范圍內(nèi)，即使發(fā)電機密封油夾帶雜質(zhì)氣體也可以通過排煙風機或者定期補排氫達到效果。

此次C修將轉(zhuǎn)子整個抽出，空氣進入發(fā)電機內(nèi)部的各個角落包括：轉(zhuǎn)子氣隙取氣斜流式通風系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子繞組間的槽鍥間隙，定子繞組的槽鍥間隙，定子鐵芯，發(fā)電機端蓋，發(fā)電機密封油系統(tǒng)的管路中等等。圖3為發(fā)電機的主要部件結(jié)構(gòu)。

由結(jié)構(gòu)圖中可以看出，發(fā)電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子及定子并非一個光滑的部件而是存在很多槽鍥和死角，發(fā)電機氣體置換是采用氣體密度差的原理將內(nèi)部的雜質(zhì)氣體排出，一些開口朝下的槽鍥和一些間隙的雜質(zhì)氣體根本無法排出。雖然從氫氣純度儀上顯示氫氣純度已>96%，但是隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動原先藏于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的雜質(zhì)氣體被甩出槽鍥，氫氣純度變會下降。定子繞組內(nèi)一些開口朝下的槽鍥雜質(zhì)氣體以及極小間隙中的雜質(zhì)氣體更難排出，得靠發(fā)電機運行時氣流不斷的擾動才能慢慢析出，待到雜質(zhì)氣體全部析出需要經(jīng)過很長的時間，在這段時間內(nèi)氫氣純度會逐漸降低而且下降的趨勢較慢，持續(xù)的時間較長[2]。

3 結(jié)束語

總之，筆者之所以認為#1機組發(fā)電機氫氣純度降低另有其因也是有著理論根據(jù)的，而以上所述就是發(fā)電機之所以會在密封油系統(tǒng)無異常且氫氣泄漏量正常的情況下，氫氣純度依然會不斷下降的真正原因。

參考文獻

[1]王坤.600MW發(fā)電機氫氣純度降低原因分析及處理[J].安徽電力，2013，02：31-33.

[2]牛慶軍，秦峰，王瑜.淺談南陽熱電發(fā)電機氫系統(tǒng)泄露的查找與應對[J].科技與企業(yè)，2013，19：290-291.