（云南省曲靖市华能滇东电厂 云南曲靖 655508）
摘要:针对东方电机股份有限责任公司生产的QFSN-600-2-22C型三相交流隐级式三相交流静态自并励同步汽轮发电机氢气系统系统泄漏原因进行深入分析、泄漏点查找及处理。
关键词:发电机 氢气 泄露 密封油 密封座 密封瓦 间隙 分析 处理 成本
一、机组概况
华能云南滇东能源有限责任公司滇东电厂四台汽轮发电机组采用的是东方电机股份有限责任公司生产的QFSN-600-2-22C型隐级式三相交流静态自并励同步汽轮发电机。发电机本体主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、密封瓦座等部套组成，采用水-氢-氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷，其氢气系统主要由发电机定子、端盖、氢气冷却器、密封座-密封瓦（单流环式密封油系统）以及氢气管路组成，属全封闭式密封结构。额定密封油压0.464±0.02Mpa，额定氢压0.414±0.02Mpa，定子内充气容积86m3 ,允许漏氢量为12 m3 /day。4号汽轮发电机自2007年5月年投产至2012年7月运行期间，经历过多次检修工作，分别对检查出得漏气点及密封瓦进行了相应的处理。但机组补轻量偏大问题未见明显改善。减少发电机组漏氢，降低机组运行成本已成为电厂急待解决的问题。
二、泄漏点检查及分析
1.2009年7月～9月检修期间检查处理情况
机组停机前电厂组织相关人员按照发电机氢气系统漏氢排查表对发电机氢气系统进行检查，发现氢气系统排氢母管存在泄漏，其余位置未发现泄漏点。
机组停机检修期间进一步对有可能存在漏氢的阀门及励端氢侧、空侧，汽端氢侧、空侧共4圈密封瓦进行间隙检查，解体检查发现密封瓦各间隙值如下（见表一）。
本次检修仅对存在泄漏阀门进行更换阀芯处理，开机后检查此处漏点已处理好，但发电机补氢量仍维持在25m3/day左右。
2.2011年7月检修期间检查处理情况
本次检修对发电机密封瓦间隙检查过程中发现汽端两圈密封瓦间隙略有超标，间隙如下（见表二）。
本次检修对汽端氢侧、空侧密封瓦及弹簧进行更换并标配密封瓦间隙至标准范围内.开机运行平均补氢量为18～20m3/day之间。
3.2012年7月检修期间检查处理情况
为彻底解决#4汽轮发电机组漏氢量偏大问题，机组停机前电厂组织相关人员再次对发电机氢气系统、密封油系统、定冷水系统做了全面、彻底的检查，发现问题：①密封油系统排氢风机出口管道经氢气浓度检测仪检测超过100ppm(量程100ppm)；②主润滑油箱排烟风机出口管道经氢气浓度检测仪检测超过100ppm(量程100ppm)；③发电机定冷水水箱顶部排气口处经氢气浓度检测仪检测含量为0；④氢气排气母管含量为0（气体分析仪停运，进口门关闭状态）。
以上检测数据表明①氢气自发电机密封瓦处泄露；②氢气在润滑油中溶解泄露。
确定泄漏点为密封瓦后，打开发电机汽端、励端端盖，对发电机充入压缩空气并充入适量氟利昂、并投运密封油系统，检查密封瓦情况，发现当气体压力上升到0.35Mpa以上时汽端空侧密封瓦形成油膜不均，特别是右侧密封瓦块中段以下油流呈股状，油流直径约8mm，且卤素检漏仪检测报警灯全亮。此位置处漏氢严重，是导致密封油系统排氢风机出口管道及主润滑油箱排烟风机出口管道氢气浓度过大的主要原因。
进一步对汽端密封瓦、密封座检查：结果如下：
2012年7月2日检查情况
检查发现右侧密封瓦块中段以下油流呈股状，油流直径约8mm,上、下半密封座间错位且密封座与轴颈上下左右间隙差值较大，此错位导致密封瓦上下左右间隙偏差,运行过程中密封瓦弹簧拉力使密封瓦不能自动调整密封瓦与轴颈间上下左右的间隙均匀，致使氢气自间隙较大位置漏出是导致密封瓦泄露的主要原因。
针对此问题，电厂组织各专业相关人员讨论，最终确定对密封座进行重新钻孔并配制定位销调整密封瓦座间隙的方法处理，但由于工作量较大，而检修周期短，缺陷留待下次检修时进行。
三、缺陷处理
2013年7月我厂利用#4机组B修机会对密封瓦及瓦座解体用胎具检查密封瓦间隙数据：轴颈φ525+8.35，胎具φ525+8.40，密封瓦与胎具间总间隙：空侧0.12mm，氢侧0.15mm；计算得密封瓦与轴颈间隙为空侧0.17mm,氢侧0.20mm，密封瓦间隙在标准（0.17～0.20mm）范围内。
根据两次对密封座与轴颈间间隙的测量，计算出密封座在端盖上的移动量(考虑到汽轮发电机组运行状态下转子有上台约0.10mm、右偏约0.10mm的趋势,仅对密封座进行左移0.25mm后重新钻配定位销处理）。
重配定位销后装复密封座、密封瓦、轴承等，测量各间隙如下：
密封座重新定位后检查情况
实际运行状态下：密封座与轴颈间间隙为上4.85-0.10=4.75mm，下 4.60+0.10=4.75 mm，左4.35+0.25+0.10=4.75 mm，右5.10-0.25-0.10=4.75 mm。结论：运行状态下密封座与轴颈间间隙上下左右偏差≤0.05mm，不会导致因密封瓦弹簧拉力等因数造成的密封瓦间隙偏差引起氢气泄漏。
四、检验
缺陷处理完成后，对发电机充入压缩空气，开启润滑油系统、密封油系统，当气体压力上升到0.414Mpa时做气密试验，数据如下：
开始实验时：
时间：2013年09月07日14:00；机内气体压力：0.424MPa；当时当地大气压力：86.715KPa，密封油温31.5℃。
压缩空气损失量为0.25 m3/day符合厂家L≤1 m3/day的设计要求，泄漏点处理成功。
五、结语
本机组密封座与轴颈间间隙不均是导致氢气泄漏的主要原因，缺陷处理完成后空气气密试验漏气量符合厂家设计要求，从计算结果看，溶解量占有大部分比例，可见汽轮发电机组运行中需要溶解消耗掉大量（本次试验状态下计算需溶解消耗的氢气约为0.5×2.317×3.8=4.4m3/day），降低或回收溶解消耗氢气量将成为氢冷发电机组减小运行成本的一个关键。
参考文献：
[1]《发电机安装说明书》，东方电机股份有限责任公司.
[2]《氢冷发电机气密试验计算方法及标准》,浙江电力2011,(6).谢尉扬.
[3]《汽机系统图》,华能滇东电厂.
作者简介
后颖黎，华能滇东电厂（以下简称电厂）运行部副主任。2003年7月毕业于昆明理工大学热能与动力工程专业，同年7月进入电厂人力资源部学习；历任运行部巡检、副值、主值、单元长、汽机专工、副主任。曾参加过滇东电厂1号—4号机组启动调试及168试运，主要编写1号—4号机组A修、B修及修后启动调试及试验方案，主要负责电厂运行汽机专业的管理工作，主要参与了电厂汽机热力系统、疏放水系统、真空系统、汽泵密封水回水、凝泵变频、循环高低速、汽轮机汽封改造等系统优化改造。
论文作者:后颖黎
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/27
标签：氢气论文; 间隙论文; 机组论文; 轴颈论文; 发电机论文; 系统论文; 电厂论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;