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發(fā)電機(jī)漏氫量（率）控制
評(píng)論： 更新日期：2008年10月29日
【摘要】：氫內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)漏氫量（率）的大小直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行，這個(gè)指標(biāo)是汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的主要技術(shù)指標(biāo)之一，所以對(duì)發(fā)電機(jī)組漏氫量（率）的控制很重要。影響發(fā)電機(jī)漏氫的因素很多，牽涉到制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等各方面，本文主要介紹益陽(yáng)電廠一期工程2×300MW氫內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)組安裝階段控制其漏氫量（率）的措施和實(shí)施情況，以及實(shí)際效果。
一.概況
益陽(yáng)電廠一期工程2×300MW汽輪發(fā)電機(jī)組采用哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-300-2型發(fā)電機(jī)，該型發(fā)電機(jī)為三相隱極式同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承、氫氣冷卻器、密封瓦裝置、座板、刷架、隔音罩等部件組成；采用“水氫氫”冷卻方式，即定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、鐵芯及其它構(gòu)件氫冷。氫氣由裝在轉(zhuǎn)子兩端的漿式風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)，并通過設(shè)置在定子機(jī)座頂部汽勵(lì)兩端的氫氣冷卻器進(jìn)行冷卻。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦以及氫氣管路構(gòu)成全封閉氣密結(jié)構(gòu)。
發(fā)電機(jī)漏氫的途徑有很多，歸納起來是兩種：一是漏到大氣中，二是漏到發(fā)電機(jī)油水系統(tǒng)中和封母外殼內(nèi)。前者可以通過各種檢漏方法找到漏點(diǎn)加以消除，如發(fā)電機(jī)端蓋、出線罩、發(fā)電機(jī)機(jī)座、氫氣管路系統(tǒng)、測(cè)溫元件接線柱板等處的漏氫；后者基本屬于“暗漏”，漏點(diǎn)具體位置不明，檢查處理較為復(fù)雜，且處理時(shí)間要長(zhǎng)，比如氫氣通過密封瓦漏入密封油系統(tǒng)、通過定子線圈漏入內(nèi)冷水系統(tǒng)中等，為此要求在安裝階段就要特別要把好質(zhì)量關(guān)。
二.在安裝階段控制發(fā)電機(jī)漏氫的主要措施
1.發(fā)電機(jī)本體在安裝過程中必須嚴(yán)格按照制造廠圖紙說明書和《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）做好以下現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：
a.發(fā)電機(jī)定子繞組水路水壓試驗(yàn)。該試驗(yàn)必須在電氣主引線及柔性連接線安裝后進(jìn)行，主要檢查定子端部接頭、絕緣引水管、匯水管、過渡引線及排水管等處有無(wú)滲漏現(xiàn)象。
b.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氣密性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)特別要用無(wú)水乙醇檢查導(dǎo)電螺釘處是否有滲漏現(xiàn)象。
c.氫氣冷卻器水壓試驗(yàn)。
d.發(fā)電機(jī)定子單獨(dú)氣密性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)用堵板封堵密封瓦座，試驗(yàn)范圍包括：定子、出線瓷套管、出線罩、測(cè)溫元件接線柱板、氫冷器、氫冷器罩、端蓋、機(jī)座等。試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)為無(wú)油、干凈、干燥的壓縮空氣或氮?dú)?，試?yàn)壓力為0.3Mpa,歷時(shí)24小時(shí),要求漏氣量小于0.73m3/24h(或漏氫率小于0.3%)。
2.發(fā)電機(jī)外端蓋安裝：
a.在穿轉(zhuǎn)子之前先進(jìn)行外端蓋試裝。主要檢查水平、垂直中分面的間隙，在把緊1/3螺栓狀態(tài)下，用0.03mm塞尺檢查應(yīng)不入。
b.在把合外端蓋前，應(yīng)預(yù)填HDJ892密封填料于接合面密封槽內(nèi)，然后均勻把緊螺栓。再用專用工具注入HDJ892密封膠于密封槽內(nèi)（注膠方法：選一個(gè)注膠孔開始緩慢注入，在相鄰孔流出即可。依次注入，直到全部注滿為止）。
3.氫氣冷卻器及罩安裝：
a.氫氣冷卻器罩通過螺栓把緊在定子機(jī)座上，之間的結(jié)合面有密封槽，注入密封膠進(jìn)行密封，安裝完后在氫氣冷卻器罩與定子機(jī)座之間燒密封焊。
b.氫氣冷卻器裝配在氫氣冷卻器罩內(nèi)，冷卻器與冷卻器罩之間用密封墊密封，密封墊兩面均勻涂一層750-2型密封膠，氫氣冷卻器組裝前后均進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。
4.發(fā)電機(jī)出線罩安裝完后燒密封焊。
5.發(fā)電機(jī)軸密封裝配：軸密封裝置是氫密封系統(tǒng)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，本機(jī)采用雙流環(huán)式油密封，密封瓦的氫側(cè)與空側(cè)各自是獨(dú)立的油路，平衡閥使兩路油壓維持平衡（壓差小于1Kpa）；油壓與氫壓差由差壓閥控制（壓差為0.085±0.01MPa），密封瓦可以在軸頸上隨意徑向浮動(dòng)，并通過圓鍵定位于密封座內(nèi)。
a.密封座水平接合面應(yīng)嚴(yán)密,每平方厘米接觸1-2點(diǎn)的面積不應(yīng)低于75％,且均勻分布。
b.在把緊水平接合面螺栓的情況下,密封座內(nèi)與密封瓦配合的環(huán)形垂直面以及密封座與端蓋的垂直接合面均應(yīng)垂直無(wú)錯(cuò)口, 水平接合面用0.03mm塞尺檢查應(yīng)塞不進(jìn)。對(duì)座內(nèi)沿軸向兩側(cè)面的檢查，可用整圓無(wú)錯(cuò)口的密封瓦做平板放入其內(nèi)做涂色檢查，兩側(cè)面均應(yīng)均勻接觸。
c.密封瓦座各垂直配合面應(yīng)光潔,各油室暢通,無(wú)鐵銹、銹皮等雜物。
d.密封瓦座各把合螺孔的絲孔應(yīng)無(wú)損壞,經(jīng)試裝確認(rèn)能夠把緊密封座。
e.密封瓦水平接合面應(yīng)接觸良好,每平方厘米接觸1-2點(diǎn)的面積應(yīng)不低于75％，且均勻分布。
f.在把合好密封瓦后,密封瓦的上、下兩半的垂直面必須在同一平面內(nèi),不得錯(cuò)口。在平板上檢查應(yīng)無(wú)間隙。
g.密封瓦兩側(cè)垂直面應(yīng)光潔，表面無(wú)凹坑和裂紋，兩垂直面的不平行度應(yīng)符合圖紙要求。
h.巴氏合金應(yīng)無(wú)夾渣、氣孔，表面無(wú)凹坑和裂紋，經(jīng)檢查應(yīng)無(wú)脫胎現(xiàn)象。密封瓦油孔和環(huán)形油室內(nèi)必須光潔,無(wú)鐵屑、銹皮等雜物。
i.密封瓦與軸頸的間隙為0.23-0.28mm,間隙偏小可對(duì)密封瓦烏金進(jìn)行適當(dāng)?shù)木鶆蛐薰危玳g隙偏大，則更換密封瓦；密封瓦與密封瓦座的軸向間隙為0.19-0.23mm, 間隙偏小可將密封瓦上磨床研磨，如間隙偏大，則更換密封瓦。
j.組裝密封瓦時(shí)，注意辨別汽、勵(lì)兩端密封裝置,不能裝錯(cuò)。在把合密封座與端蓋垂直接合面的過程中,應(yīng)不斷撥動(dòng)密封瓦,保證在所有螺栓把緊后,密封瓦在座內(nèi)無(wú)卡澀。油密封裝置裝完后,各接合面螺栓應(yīng)全部鎖緊。
k.油密封裝置的油腔必須徹底清理,各油壓取樣管接頭在把緊后均不能堵塞和滲漏。否則會(huì)因?yàn)橛蛪簻y(cè)量不準(zhǔn)而影響密封油的跟蹤調(diào)節(jié)。
6.發(fā)電機(jī)氣體管道安裝：
a.氣體管道法蘭密封墊均采用δ＝2mm的塑料王板加工。法蘭焊接時(shí)要先將法蘭螺栓緊固，然后進(jìn)行焊接，避免焊接變形使法蘭出現(xiàn)張口而密封不嚴(yán)。
b.氣體管道在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，對(duì)管道的走向進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃布置，保證走向合理、美觀、無(wú)∪形彎。所有氣體管道與發(fā)電機(jī)均采用焊接相連，發(fā)電機(jī)定子多余的接口用堵頭焊死。
c.氣體管道的閥門全部采用密封性能良好的隔膜閥，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行1.25倍的水壓試驗(yàn)，保證嚴(yán)密不漏。
d.氣體管道安裝完后，單獨(dú)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。
7.密封油系統(tǒng)安裝：密封油系統(tǒng)向密封瓦提供密封油，油壓必須隨時(shí)跟蹤發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力的變化（壓差為0.085±0.01MPa），且密封瓦氫空側(cè)的油壓必須時(shí)刻保持平衡（壓差小于1Kpa）。所以，密封油系統(tǒng)運(yùn)行正常與否直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)密封瓦是否能有效密封。
a.必須保證密封油系統(tǒng)的清潔度，油循環(huán)后，油質(zhì)必須達(dá)到MOOG四級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)。
b.密封油系統(tǒng)的管道在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，對(duì)管道的走向進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃布置，壓差閥和平衡閥的引壓管走向一致且連接正確，不得有∪形彎，引壓管采用不銹鋼管，焊接時(shí)采用套管焊接，保證管內(nèi)的清潔，同時(shí)必須保證引壓管不得有任何滲漏。
c.在密封油循環(huán)階段，必須安排對(duì)密封瓦進(jìn)行翻瓦清理。
8.發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)：發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)是發(fā)電機(jī)本體及輔助系統(tǒng)安裝完后的一次質(zhì)量大檢驗(yàn)，是保證發(fā)電機(jī)漏氫率（量）達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的最后一道工序，所有造成系統(tǒng)泄漏的現(xiàn)象均必須在此階段消除。
a.試驗(yàn)用氣要求為經(jīng)過凈化處理，除去油霧、水霧及雜物，保證干燥（相對(duì)濕度小于50％）、清潔的壓縮空氣。試驗(yàn)時(shí)采用0.25級(jí)精密壓力表，使用氣壓表測(cè)量大氣壓力。
b.為縮小檢漏范圍，整套風(fēng)壓試驗(yàn)前先對(duì)發(fā)電機(jī)氣體管道系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力0.6MPa，歷時(shí)6小時(shí)，壓力無(wú)變化（進(jìn)行溫度修正后）且無(wú)任何滲漏。
c.發(fā)電機(jī)檢漏方法：初檢時(shí)使用刷肥皂液檢漏，當(dāng)采用此方法不能發(fā)現(xiàn)新的漏點(diǎn)時(shí)，再采用氟里昂檢漏，檢查方法為：先充入3Kg左右的氟里昂氣體再充入壓縮空氣使系統(tǒng)升至試驗(yàn)壓力，保持2小時(shí)，待氟里昂氣體在系統(tǒng)內(nèi)均勻擴(kuò)散后，再用鹵素檢漏儀進(jìn)行檢漏。
d.整套風(fēng)壓試驗(yàn)盡量模擬運(yùn)行狀態(tài)：密封油系統(tǒng)油質(zhì)達(dá)到要求，系統(tǒng)調(diào)試完畢，能按正常運(yùn)行要求向密封瓦供油（氫側(cè)油壓與空側(cè)油壓能保持平衡，密封油壓比機(jī)內(nèi)空氣壓力大0.085±0.01Mpa）；發(fā)電機(jī)外部冷卻水系統(tǒng)投入，并控制冷卻水溫基本穩(wěn)定，使試驗(yàn)時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)的氣溫基本維持穩(wěn)定；氫氣冷卻器水側(cè)投入，維持一定的壓力（比試驗(yàn)氣體壓力小0.1-0.15 Mpa）以減少冷卻管束脹口處內(nèi)、外壓差。
e.發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)計(jì)算公式如下：
△V=V【（P1+PB1）/（273+t1）-（P2+PB2）/（273+t2）】×Q0/P0×24/△h
其中：△V—在給定狀態(tài)下的每晝夜平均漏氣量 m3/d
V—發(fā)電機(jī)充氣容積 取73m3；
P0—給定狀態(tài)下大氣壓力， P0=0.1MPa；
Q0—給定狀態(tài)下大氣溫度， Q0=273+20=293k；
P1—試驗(yàn)開始時(shí)機(jī)內(nèi)的氣體壓力（表壓） MPa；
PB1—試驗(yàn)開始時(shí)大氣壓力 MPa；
t1 —試驗(yàn)開始時(shí)機(jī)內(nèi)的氣體平均溫度， ℃；
P2 —試驗(yàn)結(jié)束時(shí)機(jī)內(nèi)的氣體壓力（表壓） MPa；
PB2—試驗(yàn)結(jié)束時(shí)大氣壓力 Mpa；
t2 —試驗(yàn)結(jié)束時(shí)機(jī)內(nèi)的氣體平均溫度 ℃；
△h—正式試驗(yàn)進(jìn)行連續(xù)記錄的時(shí)間小時(shí)數(shù) h；
注：大氣壓力用氣壓表測(cè)量，大氣壓力修正值的計(jì)算參考《儀器示度訂正舉例》（見附表）進(jìn)行。定子內(nèi)氣體的溫度值，應(yīng)以汽、勵(lì)端、機(jī)座中間的溫度計(jì)和冷熱風(fēng)壓區(qū)中的電阻溫度計(jì)讀數(shù)平均值為準(zhǔn)。
f.試驗(yàn)時(shí)間不得少于24小時(shí)，試驗(yàn)進(jìn)行12小時(shí)后，即可進(jìn)行計(jì)算，并畫成△V=f（△t）曲線；如果漏氣量連續(xù)三點(diǎn)相互間誤差不超過15%，可以認(rèn)為漏氣量已穩(wěn)定，并可結(jié)束試驗(yàn)，否則延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間。
g.發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體溫度、密封油箱油位要保證維持相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)行壓力和溫度讀數(shù)時(shí)，注意讀數(shù)務(wù)必準(zhǔn)確，并嚴(yán)防誤操作，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
三．實(shí)施情況及效果
1.實(shí)施情況：
a.在項(xiàng)目開工前，成立了以工程處主任為首的，由專工、主管工程師、質(zhì)檢員、班長(zhǎng)、作業(yè)人員為成員的控制發(fā)電機(jī)漏氫創(chuàng)精品小組，并堅(jiān)持每周開展活動(dòng)，及時(shí)處理施工中出現(xiàn)的問題。
b.在項(xiàng)目開工前，先后編制了《發(fā)電機(jī)漏氫量（率）控制創(chuàng)精品措施》、《發(fā)電機(jī)安裝作業(yè)指導(dǎo)書》、《發(fā)電機(jī)定子單獨(dú)氣密性試驗(yàn)》、《發(fā)電機(jī)氣體系統(tǒng)管道氣密性試驗(yàn)》和《發(fā)電機(jī)整套氣密性試驗(yàn)》等技術(shù)措施和作業(yè)指導(dǎo)書，并組織了詳細(xì)的技術(shù)交底，使作業(yè)人員做到了事先心中有數(shù)。
c.加強(qiáng)了質(zhì)量監(jiān)督和過程控制。對(duì)影響發(fā)電機(jī)漏氫的每道工序均明確責(zé)任人和各級(jí)驗(yàn)收人，使每項(xiàng)作業(yè)均能夠嚴(yán)格按照技術(shù)措施和規(guī)范的要求進(jìn)行，且所有驗(yàn)收項(xiàng)目均按優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，這就為有效控制發(fā)電機(jī)漏氫打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
d.強(qiáng)化了施工工藝，在施工工藝上追求精益求精。
e.制訂了嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲措施，加強(qiáng)了作業(yè)人員和各級(jí)管理人員的責(zé)任心。
2.運(yùn)行效果：
a.發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)：＃1機(jī)發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓時(shí)，折算為漏氫氣量為4.36m3／d；＃1機(jī)發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓時(shí)，折算為漏氫氣量為 3.45m3／d。實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)漏氫創(chuàng)精品的目標(biāo)。
b. #1機(jī)168小時(shí)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)漏氫量始終低于6m3／d。
四．結(jié)束語(yǔ)
總而言之，影響發(fā)電機(jī)漏氫量的因素很多，在制造的過程中定子繞組水路和轉(zhuǎn)子的嚴(yán)密性要進(jìn)行嚴(yán)格控制；運(yùn)行時(shí)要注意調(diào)整密封油壓，使密封油壓與發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力的壓差維持在0.085±0.01MPa，并能隨時(shí)跟蹤，注意密封瓦氫空側(cè)的油壓時(shí)刻保持平衡。維持密封油的清潔度，避免密封瓦磨損導(dǎo)致間隙增大而使發(fā)電機(jī)漏氫量增大。發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)以后，可能會(huì)出現(xiàn)線棒與水接頭釬焊處滲漏或空心線損壞以及氫氣冷卻器漏水等現(xiàn)象，這也將導(dǎo)致漏氫量增大甚至出現(xiàn)事故，所以必須采用先進(jìn)的檢測(cè)手段嚴(yán)密監(jiān)視發(fā)電機(jī)的漏氫，以便及時(shí)處理。
通信設(shè)施安全技術(shù)
車間安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)
