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【摘 要】对于300MW的水-氢-氢冷却系统的发电机组，氢气系统的安全运行对机组的安全、可靠、稳定运行非常重要，任何一点的泄漏导致的日氢量、制氢量增加，不仅造成运行费用的增高，更为严重的是将威胁到机组的安全运行。因此，无论是在设备制造，安装或是在检查修理工作中，每一道工序都必须按照相关标准对设备进行认真检查和严格的质量验收。
【关键词】发电机；漏氢；密封；气密性试验；氢压；安全
1.引言
丰润热电公司发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型300MW发电机。发电机采用水-氢-氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯及构件氢外冷。正常发电机运行工况下氢压0.3MPa，定子内冷水压力0.25MPa。发电机主要由定子、转子、端盖、氢气冷却器组成。
2.提高氢冷发电机气密性试验真实性
2.1 提高发电机气密性试验的重视程度
从施工策划上保证充足的时间进行汽轮发电机气密性试验：在汽机专业施工组织设计中，对汽轮发电机气密性试验进行专项策划；从人力资源和机具上保证上述作业的顺利开展；从施工组织和管理上保证上述安装工作的顺利开展和及时验收。
从作业过程上保证汽轮发电机气密性试验的真实性：对作业人员进行专项交底和培训，让参加试验的每一个作业人员经交底和培训后熟悉发电机密封系统结构、密封油系统、氢气干燥器、与发电机本体相关的定子冷却水系统、发电机定子线圈温度引出线和套管密封位置，掌握如何通过油—氢差压阀来调整油氢差压值在规定范围内，如何从现场记录实验数据等。对整个作业过程进行全面交底。
2.2 发电机气体泄漏试验
1）检漏范围：包括本机来氢管道总阀门后的全部氢冷系统、密封油系统。
2）检漏方法：先充入干燥空气用肥皂水检漏，并处理漏点后，再充入SF6气体，然后用卤素检漏仪进行检漏；在未检出泄漏点后再用压力降低法进行静态气密性试验，检查整体泄漏，并计算出氢冷系统每天的泄漏量。
3.发电机漏氢
3.1 机壳结合面
机壳结合面主要包括：端盖与机座的结合面、上下端盖的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结合面及进出风温度计的结合面。（1） 端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大，密封难度大，是防漏的薄弱环节。在检修回装时，应对结合面进行详细检查清擦，对不平的部位涂密封胶校平。在解体及回装的过程中所做的标记不能伤及密封面。对所采用的硅橡胶密封条的尺寸、耐热性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。（2）固定端盖的螺孔，有的可能在制造加工过程中穿透，而后经过补焊处理。这些补焊的金属有可能在运行中受振脱开，成为漏氢点，因此在检修时应加强检查。紧端盖螺丝时，应用力均匀，保证结合面严密。（3）出线套管法兰与套管台板的结合面是防止漏氢的关键部位。由于该处受定子端部漏磁影响，温度较高，加上机内进油的腐蚀，因此，该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫加以双重密封。由于漏入机内的密封油多积存于此，因而该处的密封材料易老化变质失效，每次大修时必须进行检查。
3.2密封油系统
（1）密封瓦座与端盖的垂直结合面是较易漏氢的部位之一，对该处的密封垫质量必须严格把关。上、下半端盖组装时，接缝应对齐，防止由于错口使密封垫受力不均。（2）密封瓦与轴和瓦座的间隙必须调整合格，瓦与轴的径向间隙，双侧应控制在0.2～0.25 mm；密封瓦与瓦座的轴向间隙按0.15 mm控制。（3） 防止密封油进入机内，应控制好内油档及密封油挡板的径向间隙；下间隙不大于0.05 mm，上间隙不大于0.25 mm，左右间隙不大于0.15 mm。（4） 严格执行压差阀及平衡阀的检修工艺，做好调试工作，保证空侧油压高于机内氢压0.05 MPa左右，并使氢侧油压能跟踪空侧油压变化，尽量保持两者差值不变，避免由于氢侧油压超出空侧油压，造成氢侧回油量大量增加，来不及排走，漏入机内，同时，造成氢侧油窜入空侧，带走大量的氢气。（5） 严格监视密封油箱的油位，防止油满罐时进入机内或空罐时向外跑氢。正常运行时应保持较低位置。
3.3转子部分
（1） 氢气由转子外漏是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出。因这种漏氢在运行中无法处理，因此每次大修都必须对转子进行风压查漏试验。（2）转子漏氢是动态的，也就是说，可能在大修试验时不漏，但由于导电螺钉的胶层受热变形或密封垫受热老化，弹性不足，在高速转动的运行中发生泄漏。因此，每次大修必须对4个导电螺钉进行检查，对出现异常的部件进行更换。（3）大修中应首先加强对护环处导电螺钉的密封检查，切断转子漏氢的源头。其次，检查滑环处导电螺钉及汽端中心孔堵板的密封情况，把好转子漏氢的第二关。最后通过在转子励端中心孔堵板处通入干燥清洁的压缩空气，用无水酒精滴在导电螺钉部位的方法进行检查。密封试验合格后，回装转子励端中心孔堵板，应确保此处严密不漏。
3.4氢气冷却器
（1）氢气冷却器是氢气可漏点最多的设备，结合面的每一条螺丝及每根铜管都有漏氢的可能，因此应重点检查，并单独进行水压试验。试验压力为0.5 MPa，30 min不漏为合格。（2）检修冷风器时，应防止将水管侧小堵板装到另一侧的大堵头上，造成水短路，直接将一组冷风器退出，影响发电机的冷却效果和出力。（3） 防止局部水短路。在更换水管侧大堵头和小堵板的密封垫时，应防止进、出水室的密封垫压不到位，或是上下水室分割面端部不平，造成进出水的局部短路，影响发电机冷却效果。另外，更换的水室密封垫厚薄应适当，避免由于冷风器整体长度的变化造成在回装冷风器堵板时密封不严。（4）减少冷风器的漏风率，提高冷却效果。检修中应检查挡封条，损坏的要及时更换。（5）检修时放在室外的冷风器，应做好防尘措施，防止散热片受到污染。另外，对于冷风器散热片表面的油污可用高温热蒸汽吹净，效果很好。
4.漏氢处理
4.1 漏氢注意事项
1）检查人员要有高度的责任心耐心及丰富的检查经验。
2）查漏工作中可能会有登高作业情况，必须做好防止人身高空坠落的安全防护措施，使用合格的脚手架。
3）严禁在工作中携带火种，严禁在漏氢区域进行动火作业。
4）正确使用检漏仪器和检漏工具，避免仪器因错误使用损坏。
5）至少两人一起工作，相互监护。工作班成员情深状态良好。
4.2 漏氢检查方法
1）漏氢检测仪检测：用检测仪对怀疑漏氢的部位进行检测，检测中应是探头距测点5至10厘米缓慢移动检查，当测到氢气时，仪器会报警并显示测定数值。此法对发电机水、油系统检测漏氢非常有效。
2）普通检测法：将洗涤灵水或肥皂水用喷壶或其它器皿均匀喷在疑似漏点处，用眼观察有无气泡生出或变大。此法简单、方便、效果直观。使用较普遍。但无法对氢气冷却器的排及钉子内冷水箱是否含氢进行检测。
4.3 发电机漏氢的预防
除了在发电机运行中对发电机进行定期的漏氢检查外，在发电机检修中严把质量关，严格按标准质量要求进行安装，按试验标准验收是发电机避免出现漏氢的关键和重点。
5.总结
对于300MW的水-氢-氢冷却系统的发电机组，氢气系统的安全运行对机组的安全、可靠、稳定运行非常重要，任何一点的泄漏，将可能造成不堪设想的后果。虽然发电机漏氢是一种普遍现象，但只要定期对发电机氢压曲线加强监视分析，并制定合理的检查解决方案，对可能存在漏氢点进行检查，是可以保证发电机氢压稳定运行的。因此，无论是在设备制造，安装或是在检查修理工作中，每一道工序都必须按照相关标准对设备进行认真检查和严格的质量验收。
参考文献：
[1] 哈尔滨电机厂QFSN-300-2型汽轮发电机产品说明书.
[2]《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》DL/T607-1996.
【关键词】发电机；漏氢；密封；气密性试验；氢压；安全
1.引言
丰润热电公司发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型300MW发电机。发电机采用水-氢-氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯及构件氢外冷。正常发电机运行工况下氢压0.3MPa，定子内冷水压力0.25MPa。发电机主要由定子、转子、端盖、氢气冷却器组成。
2.提高氢冷发电机气密性试验真实性
2.1 提高发电机气密性试验的重视程度
从施工策划上保证充足的时间进行汽轮发电机气密性试验：在汽机专业施工组织设计中，对汽轮发电机气密性试验进行专项策划；从人力资源和机具上保证上述作业的顺利开展；从施工组织和管理上保证上述安装工作的顺利开展和及时验收。
从作业过程上保证汽轮发电机气密性试验的真实性：对作业人员进行专项交底和培训，让参加试验的每一个作业人员经交底和培训后熟悉发电机密封系统结构、密封油系统、氢气干燥器、与发电机本体相关的定子冷却水系统、发电机定子线圈温度引出线和套管密封位置，掌握如何通过油—氢差压阀来调整油氢差压值在规定范围内，如何从现场记录实验数据等。对整个作业过程进行全面交底。
2.2 发电机气体泄漏试验
1）检漏范围：包括本机来氢管道总阀门后的全部氢冷系统、密封油系统。
2）检漏方法：先充入干燥空气用肥皂水检漏，并处理漏点后，再充入SF6气体，然后用卤素检漏仪进行检漏；在未检出泄漏点后再用压力降低法进行静态气密性试验，检查整体泄漏，并计算出氢冷系统每天的泄漏量。
3.发电机漏氢
3.1 机壳结合面
机壳结合面主要包括：端盖与机座的结合面、上下端盖的结合面、固定端盖的螺孔、出线套管法兰与套管台板的结合面及进出风温度计的结合面。（1） 端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大，密封难度大，是防漏的薄弱环节。在检修回装时，应对结合面进行详细检查清擦，对不平的部位涂密封胶校平。在解体及回装的过程中所做的标记不能伤及密封面。对所采用的硅橡胶密封条的尺寸、耐热性能、耐油性能、弹性及耐腐蚀性能进行严格验收。（2）固定端盖的螺孔，有的可能在制造加工过程中穿透，而后经过补焊处理。这些补焊的金属有可能在运行中受振脱开，成为漏氢点，因此在检修时应加强检查。紧端盖螺丝时，应用力均匀，保证结合面严密。（3）出线套管法兰与套管台板的结合面是防止漏氢的关键部位。由于该处受定子端部漏磁影响，温度较高，加上机内进油的腐蚀，因此，该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫加以双重密封。由于漏入机内的密封油多积存于此，因而该处的密封材料易老化变质失效，每次大修时必须进行检查。
3.2密封油系统
（1）密封瓦座与端盖的垂直结合面是较易漏氢的部位之一，对该处的密封垫质量必须严格把关。上、下半端盖组装时，接缝应对齐，防止由于错口使密封垫受力不均。（2）密封瓦与轴和瓦座的间隙必须调整合格，瓦与轴的径向间隙，双侧应控制在0.2～0.25 mm；密封瓦与瓦座的轴向间隙按0.15 mm控制。（3） 防止密封油进入机内，应控制好内油档及密封油挡板的径向间隙；下间隙不大于0.05 mm，上间隙不大于0.25 mm，左右间隙不大于0.15 mm。（4） 严格执行压差阀及平衡阀的检修工艺，做好调试工作，保证空侧油压高于机内氢压0.05 MPa左右，并使氢侧油压能跟踪空侧油压变化，尽量保持两者差值不变，避免由于氢侧油压超出空侧油压，造成氢侧回油量大量增加，来不及排走，漏入机内，同时，造成氢侧油窜入空侧，带走大量的氢气。（5） 严格监视密封油箱的油位，防止油满罐时进入机内或空罐时向外跑氢。正常运行时应保持较低位置。
3.3转子部分
（1） 氢气由转子外漏是经护环处的导电螺钉进入转子中心孔，再从滑环处的导电螺钉或中心孔两侧堵板处漏出。因这种漏氢在运行中无法处理，因此每次大修都必须对转子进行风压查漏试验。（2）转子漏氢是动态的，也就是说，可能在大修试验时不漏，但由于导电螺钉的胶层受热变形或密封垫受热老化，弹性不足，在高速转动的运行中发生泄漏。因此，每次大修必须对4个导电螺钉进行检查，对出现异常的部件进行更换。（3）大修中应首先加强对护环处导电螺钉的密封检查，切断转子漏氢的源头。其次，检查滑环处导电螺钉及汽端中心孔堵板的密封情况，把好转子漏氢的第二关。最后通过在转子励端中心孔堵板处通入干燥清洁的压缩空气，用无水酒精滴在导电螺钉部位的方法进行检查。密封试验合格后，回装转子励端中心孔堵板，应确保此处严密不漏。
3.4氢气冷却器
（1）氢气冷却器是氢气可漏点最多的设备，结合面的每一条螺丝及每根铜管都有漏氢的可能，因此应重点检查，并单独进行水压试验。试验压力为0.5 MPa，30 min不漏为合格。（2）检修冷风器时，应防止将水管侧小堵板装到另一侧的大堵头上，造成水短路，直接将一组冷风器退出，影响发电机的冷却效果和出力。（3） 防止局部水短路。在更换水管侧大堵头和小堵板的密封垫时，应防止进、出水室的密封垫压不到位，或是上下水室分割面端部不平，造成进出水的局部短路，影响发电机冷却效果。另外，更换的水室密封垫厚薄应适当，避免由于冷风器整体长度的变化造成在回装冷风器堵板时密封不严。（4）减少冷风器的漏风率，提高冷却效果。检修中应检查挡封条，损坏的要及时更换。（5）检修时放在室外的冷风器，应做好防尘措施，防止散热片受到污染。另外，对于冷风器散热片表面的油污可用高温热蒸汽吹净，效果很好。
4.漏氢处理
4.1 漏氢注意事项
1）检查人员要有高度的责任心耐心及丰富的检查经验。
2）查漏工作中可能会有登高作业情况，必须做好防止人身高空坠落的安全防护措施，使用合格的脚手架。
3）严禁在工作中携带火种，严禁在漏氢区域进行动火作业。
4）正确使用检漏仪器和检漏工具，避免仪器因错误使用损坏。
5）至少两人一起工作，相互监护。工作班成员情深状态良好。
4.2 漏氢检查方法
1）漏氢检测仪检测：用检测仪对怀疑漏氢的部位进行检测，检测中应是探头距测点5至10厘米缓慢移动检查，当测到氢气时，仪器会报警并显示测定数值。此法对发电机水、油系统检测漏氢非常有效。
2）普通检测法：将洗涤灵水或肥皂水用喷壶或其它器皿均匀喷在疑似漏点处，用眼观察有无气泡生出或变大。此法简单、方便、效果直观。使用较普遍。但无法对氢气冷却器的排及钉子内冷水箱是否含氢进行检测。
4.3 发电机漏氢的预防
除了在发电机运行中对发电机进行定期的漏氢检查外，在发电机检修中严把质量关，严格按标准质量要求进行安装，按试验标准验收是发电机避免出现漏氢的关键和重点。
5.总结
对于300MW的水-氢-氢冷却系统的发电机组，氢气系统的安全运行对机组的安全、可靠、稳定运行非常重要，任何一点的泄漏，将可能造成不堪设想的后果。虽然发电机漏氢是一种普遍现象，但只要定期对发电机氢压曲线加强监视分析，并制定合理的检查解决方案，对可能存在漏氢点进行检查，是可以保证发电机氢压稳定运行的。因此，无论是在设备制造，安装或是在检查修理工作中，每一道工序都必须按照相关标准对设备进行认真检查和严格的质量验收。
参考文献：
[1] 哈尔滨电机厂QFSN-300-2型汽轮发电机产品说明书.
[2]《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》DL/T607-1996.