發電機漏氫分析及治理措施

2021-08-15 19:37:58 字數 3637 閱讀 3335

包頭東華熱電****1,2號發電機的定子繞組、轉子繞組及鐵芯均採用氫內冷的冷卻方式。氫氣由裝在轉子兩端的風扇強制迴圈,並通過設定在定子機座上部的4組氫氣冷卻器進行冷卻。氫氣系統由發電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦以及氫氣管路構成全封閉氣密結構。

冷卻氫氣依靠轉子上的兩隻單級軸流式風扇進入後,分成四路:

第一路:經機座上的進風管道進入鐵芯的各進風區,冷卻鐵芯後經機座上的出風管道匯集匯集於氫氣冷卻器進行熱交換,然後沿外端蓋之間的風道返回風扇並完成其迴圈。

第二路:氫氣的大部分,通過邊端鐵芯徑向氣隙隔板與護環外圓間的空隙,進入鐵芯端部段出風區與定子鐵芯風路相匯合,小部分直接進入齒壓片及邊端鐵芯風道,冷卻邊端鐵芯風道,冷卻邊端鐵芯風道後與定子氫氣相匯合並完成其迴圈。

第三路:氫氣自銅遮蔽環外圓周,進入銅遮蔽環與鐵芯壓圈間的空隙,冷卻銅遮蔽和鐵芯壓圈,並沿徑向匯集於各相應的齒壓片通道,在經齒壓片風道與定子鐵芯出風區相匯合,完成迴圈。

第四路:冷卻氫氣自中心環與軸柄間的通風道進入轉子繞組端部風區,冷卻轉子繞組端部後進入氣隙及相應的定子鐵芯端部出風區,並完成其迴圈。

根據東華#1、#2機組執行經驗來看:發電機漏氫的途徑不外乎兩種:

一是漏到大氣中。我們在用檢漏儀檢漏時已經找到漏點並消除。如發電機汽端本體溫度表處漏氫、發電機來氫母管截止門桿處漏氫、油水繼電器二次門處、溫度測點處以及氫氣乾燥器各法蘭管路處漏氫都是通過檢漏儀發現的。

二是漏到發電機油水系統中。屬於「暗漏」的比較難發現漏點位置不明,檢查處理較為複雜,且處理時間較長。但一般上都是氫氣通過密封瓦漏入密封油系統。

另外2023年08月間我公司在執行中執行人員用檢漏儀發現#2發電機勵磁端發電機罩與機座結合面處有漏氫現象。經分析屬於密封膠老化引起。

1發電機結合面

一般來說機殼結合面主要包括:

端蓋與機座的結合面、上下端蓋的結合面、固定端蓋的螺孔、出線套管法蘭與套管台板的結合面及進出風溫度計的結合面。

端蓋與機座的結合面及上下端蓋的結合面結合面積大,密封難度大,是防漏的薄弱環節。在檢修回裝時,應對結合面進行詳細檢查清擦,對不平的部位塗密封膠校平。在解體及回裝的過程中所做的標記不能傷及密封面。

對所採用的矽橡膠密封條的尺寸、耐熱性能、耐油性能、彈性及耐腐蝕性能進行嚴格驗收。上下端蓋結合面的密封條在端蓋處與下端蓋密封條銜接時應特別注意施工工藝。

端蓋的螺孔,有的可能在製造加工過程中穿透,而後經過補焊處理。這些補焊的金屬有可能在執行中受振脫開,成為漏氫點,因此在檢修時應加強檢查。緊端蓋螺絲時,應用力均勻,保證結合面嚴密。

出線套管法蘭與套管台板的結合面是防止漏氫的關鍵部位。由於該處受定子端部漏磁影響,溫度較高,加上機內進油的腐蝕,因此,該處需用耐油橡膠圈和橡膠墊加以雙重密封。由於漏入機內的密封油多積存於此,因而該處的密封材料易老化變質失效,每次大修時必須進行檢查。

另外,在拆裝引線的過程中,應避免套管導體受側力過大,引起密封墊位置的變化而造成漏氫。

2 密封油系統

密封瓦座與端蓋的垂直結合面是較易漏氫的部位之一,對該處的密封墊質量必須嚴格把關。上、下半端蓋組裝時,接縫應對齊,防止由於錯口使密封墊受力不均。上、下半端蓋的密封條順端蓋垂直面留出1~2 mm的長度,安裝後割齊,使裝配密封瓦座後此處接合嚴密不漏。

密封瓦與軸和瓦座的間隙必須調集成格,瓦與軸的徑向間隙,雙側應控制在0.2~0.25 mm;密封瓦與瓦座的軸向間隙按0.15 mm控制。

防止密封油進入機內,應控制好內油檔及密封油擋板的徑向間隙;下間隙不大於0.05 mm,上間隙不大於0.25 mm,左右間隙不大於0.15 mm。

嚴格執行壓差閥及平衡閥的檢修工藝,做好除錯工作,保證空側油壓高於機內氫壓0.05 mpa左右,並使氫側油壓能跟蹤空側油壓變化,盡量保持兩者差值不變,避免由於氫側油壓超出空側油壓,造成氫側回油量大量增加,來不及排走,漏入機內,同時,造成氫側油竄入空側,帶走大量的氫氣。

嚴格監視密封油箱的油位,防止油滿罐時進入機內或空罐時向外跑氫。正常執行時應保持較低位置。

3 轉子部分

氫氣由轉子外漏是經護環處的導電螺釘進入轉子中心孔,再從滑環處的導電螺釘或中心孔兩側堵板處漏出。因這種漏氫在執行中無法處理,因此每次大修都必須對轉子進行風壓查漏試驗。

轉子漏氫是動態的,也就是說,可能在大修試驗時不漏,但由於導電螺釘的膠層受熱變形或密封墊受熱老化,彈性不足,在高速轉動的執行中發生洩漏。因此,每次大修必須對導電螺釘進行檢查,對出現異常的部件進行更換。

大修中應首先加強對護環處導電螺釘的密封檢查,切斷轉子漏氫的源頭。其次,檢查滑環處導電螺釘及汽端中心孔堵板的密封情況,把好轉子漏氫的第二關。最後通過在轉子勵端中心孔堵板處通入乾燥清潔的壓縮空氣,用無水酒精滴在導電螺釘部位的方法進行檢查。

密封試驗合格後,回裝轉子勵端中心孔堵板,應確保此處嚴密不漏。

4 氫氣冷卻器

氫氣冷卻器是氫氣可漏點最多的裝置,結合面的每一條螺絲及每根銅管都有漏氫的可能,因此應重點檢查,並單獨進行水壓試驗。試驗壓力為0.5 mpa,30 min不漏為合格。

檢修冷風器時,應防止將水管側小堵板裝到另一側的大堵頭上,造成水短路,直接將一組冷風器退出,影響發電機的冷卻效果和出力。

防止區域性水短路。在更換水管側大堵頭和小堵板的密封墊時,應防止進、出水室的密封墊壓不到位,或是上下水室分割麵端部不平,造成進出水的區域性短路,影響發電機冷卻效果。另外,更換的水室密封墊厚薄應適當,避免由於冷風器整體長度的變化造成在回裝冷風器堵板時密封不嚴。

減少冷風器的漏風率,提高冷卻效果。檢修中應檢查擋封條,損壞的要及時更換。

檢修時放在室外的冷風器,應做好防塵措施,防止散熱片受到汙染。另外,對於冷風器散熱片表面的油汙可用高溫熱蒸汽吹淨,效果很好。

對於冷風器銅管結垢可以通過酸洗清除。

冷風器銅管漏氫有2種檢查方法。當進水區的銅管漏氫時,可用測氫儀在冷風器排氣孔處測量。當出水管處漏氫時,可在冷卻水的排水處測量。

確定具體的洩漏銅管,可用肥皂水進行。對發現漏氫的銅管,可在該銅管兩側打入銅楔將該管道隔離。

氫氣管道及閥門

大修前應做好製氫站和氫氣置換站管道的隔離措施,在遠端的法蘭部位加裝堵板進行隔離。

檢查發電機底部的氫管道法蘭,法蘭密封墊應使用耐油橡膠。大修時,一次管路中的密封墊最好全部更換,確保大修週期內嚴密不漏。

氫管道集中的部位,應有防震和防磨擦措施,並加強對管道的檢查,防止因管道之間相互磨擦,造成管壁區域性變薄而洩漏。

氫氣置換站管路改進時,應用無縫鋼管,嚴禁使用鑄鐵管件,並且管路連線盡量使用焊接方式。更換的管道較長時,在投入執行前應用二氧化碳將管內的空氣排出。

大修時必須對所有氫管路閥門進行解體檢查,單獨進行風壓試驗。 可在與發電機本體氫氣系統直接連線的閥門前加裝一道備用門,正常執行時,備用門常開,當原有閥門及後續管路出現缺陷時,可關閉備用門,進行隔離。

整體氣密性試驗

大修結束之後,應進行發電機整體密封試驗,此時密封油系統應經試驗正常並投入執行。試驗時通入發電機的壓縮空氣應先通過空氣乾燥器,必須是乾燥清潔的。

所有漏點處理之後,需對發電機進行靜態下充壓縮空氣的查漏試驗,試驗壓力為0.2 mpa,試驗時間為24 h。查漏不要與冷風器通水試驗同時進行,以免由於溫度的不正常變化造成誤判斷。

在額定氫壓下,以機組轉動24 h的全部漏氫量不超過發電機氣體總容積的5%為合格。

氫氣系統的執行監督

發電機執行中應保持額定氫壓,當出現漏氫量異常增大時,應查詢漏點。不得用降低氫壓作為減少漏氫的手段。

氫氣的純度和濕度是保證機組安全執行的重要引數,執行中應嚴格把關

發電機內氫氣純度應大於98%,氣體混合物含氧量小於1%,**溫度控制在-25~10℃。

發電執行部

2023年02月9日

發電機漏氫原因分析及預防措施

一 發電機漏氫的危害 1 不能保證發電機氫壓,從而影響發電機的出力 2 造成氫氣濕度過大或發電機進水 進油,損壞發電機定 轉子繞組絕緣,嚴重時引發相間或對地短路事故 3 消耗氫氣過多,補氫操作頻繁,執行成本高 4 發電機系統可能著火 造成裝置嚴重損壞。二 發電機漏氫的途徑和部位 發電機漏氫的兩種途徑...

二號發電機漏氫處理報告

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氫冷發電機進油原因分析及處理

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