摘要：随着经济的飞速发展，国民经济生活水准有了很大程度的提升，用电量也随之不断增加，并且对用电的品质也有了更高的要求，在煤价节节攀升电价却一直搁浅的严峻形势下，发电厂就必须选用大容量、低能耗的发电机组，大容量发电机的散热性能会直接影响其效率和稳定性。氢冷发电机利用氢气做为内部散热介质，氢气系统的安全稳定直接影响发电机的安全运行。
关键词：发电机；漏氢；分析
前言：氢气作为比重小、流动性强、高导热系数的气体，在很大程度上提高了传热和散热的能力，因此大容量、高参数的发电机普遍采用氢气作为冷却介质，以便更好地带走发电机运行时所产生的热量。但氢气的渗透性很强，密封不好易发生漏氢，一旦氢气漏量超标，氢气与空气会在局部位置混合聚积，到达浓度容易发生着火、氢爆等严重事故，将直接影响发电机组的安全运行。
1.发电机漏氢的危害
发电机漏氢后将会严重影响整个发电机组的安全运行，其具体危害如下：首先漏氢造成发电机内氢气流失，如果不能及时补充，就不能保证发电机的氢气压力，从而影响发电机的效率；氢气压力下降可能会造成发电机进水、进油，发生发电机定、转子绕组绝缘损坏的事故，严重时还会造成相间或对地短路事故的产生；频繁漏氢会造成机组消耗氢气量大大增加，需要不断地补充氢气，补氢操作频繁，另外也会造成运行成本提高；最后氢气是易燃易爆的气体，如果遇到高温或者明火，发电机系统可能发生着火、爆炸等事故，是严重的安全隐患。
2.发电机漏氢形式分类
2.1外漏
氢气直接漏到大气环境中称为外漏，主要发生在发电机内部本体结构有关的法兰密封、电气引出线密封以及连接管道等位置。外漏点比较直观，可以用肥皂液、氢气检测仪等多种设备和方法找到漏点，并通过相应的措施予以处理。
2.2内漏
氢气漏到发电机油水系统中和封闭母线外壳内称为内漏。由于内漏漏点的具体位置不明，因此查找和处理都较为复杂，且花费的时间也较长，因此应提高发电机在生产、安装、调试上的精度，尽量避免内漏现象的发生。
2.3漏氢量计算
漏氢量计算方式通常选用精密压力表测量计算法和斜式微压差仪检漏法，氢气泄漏量标准根据发电机不同的密封形式应参考厂家说明书或者企业检修规程。
一种使用精密压力表测量计算漏氢量公式：
注：
V=空气泄漏量（m³/day） Z=气密试验持续时间（h）
=发电机氢气容积（m³） =试验开始时的系统内压力（mbar）
=试验结束时的系统内压力（mbar） =试验开始时的大气压力（mbar）
=试验结束时的大气压力（mbar） =试验开始时的发电机氢气中间温度（℃）
=试验开始时的发电机氢气中间温度（℃）
3.发电机漏氢原因分析
3.1发电机本体结构所导致的漏氢
由于发电机结合面一般是使用密封胶行密封，而且发电机组正常运行时，其内部温度较高，这样会导致密封胶稀化，密封胶外流致使密封效果下降，从而导致氢气的外漏。这种现象的发生主要是在发电机的本体结合面处，其中端盖结合面、氢冷器结合面、出线盒结合面处是本机结构漏氢的主要存在点。在进行本体结构漏氢检查时，应重点注意这些部位。对于此种漏氢的最佳处理方式为增强密封胶的抗高温能力来提高发电机的密封效果，从而减少漏氢量。
3.2发电机人孔门与盖端的漏氢
与发电机的本体相连的有各个人孔门和发电机盖端，用以方便检修与操作，然而发电机盖端和人孔门的连接处以及螺栓处都会导致漏氢的发生。这类问题的主要原因在于发电机的检修安装质量不高、密封垫损坏，导致一些连接处的安装密封性出现问题。因此，必须加强发电机人孔门处的安装质量，在有必要的情况下，使用涂抹密封胶的办法来增强密封效果。
3.3发电机氢系统附属设备及管路漏氢
由于一些发电机在长期运作之后，难免会出现一些零件和材质的老化，主要体现在密封垫的老化导致阀门和固定处出现了一定松动，进而导致氢系统中漏氢的发生。因此，要重点注意发电机的一些管道连接处的磨损以及管道腐蚀裂纹的产生，重点注意对氢气去湿装置、二氧化碳加热器、氢气纯度仪、绝缘过热装置等设备管路进行排查。对于此类原因所导致的漏氢应通过更换密封垫处理，氢气管路法兰应使用聚四氟乙烯密封垫，防止密封老化。对于发电机的管路部位，应使用无缝钢管材质，可有效地保障管路不被锈蚀。管路应采取相应的防震与防磨措施，减少发电机工作过程中所导致的固件松动，同时对于球阀问题也应采取措施改善其密封性能。
3.4发电机密封瓦漏氢
这种漏氢产生的主要原因在于发电机组密封瓦间隙调整不当或中间环的连接处不严密所致。由于连接处的缝隙会导致氢气漏至封油腔体中，由于氢气的混入有可能导致爆炸发生，对发电机造成极大的安全隐患。这类漏氢的产生影响着机组的安全运行，因此应当慎重处理。对发电机密封瓦中间环应进行研磨处理，调整密封瓦间隙。对密封油腔体内的气体应进行扩散，防止氢气过于密集造成安全隐患。
3.5发电机内冷却水系统所导致的漏氢
在发电机组的正常运行过程中，内冷却水系统的水压会低于氢系统中的压力，由于氢气的密度小，渗透性极强，在压力的作用，会有部分氢气经过绝缘引水管渗入到冷却水系统之中，冷却水系统中含有少量氢气是正常现象。当定冷水箱排空管中检测到氢气浓度较高且漏氢量有显著上涨，则可能发生绝缘引水管接头出现松动漏氢，因此应使用漏氢仪观测冷水系统的排气阀的漏氢量，一旦漏氢量超标，应加强关注并择机进行检查处理。
3.6氢冷器漏氢
氢冷器漏氢的主要原因在于氢冷器铜管老化或者有裂纹，其漏氢量会慢慢增加。这一类漏氢问题的监测方法简单，就是使用漏氢仪在氢冷器的空气管处进行检测，或者打开氢冷器排气门检查是否有气体。当发现漏氢量较大时，应择机进行停机处理。
4.控制漏氢的综合治理方法
控制发电机得漏氢率，将事故隐患扼杀在萌芽状态，是电力工作者的重要工作和责任。通过对若干电厂漏氢的现象、原因及处理方法归纳分析，总结出以下几种综合治理的方法。
4.1加强过程监测与控制
只要对每一个影响漏氢的密封点和进行严格的监测与控制，才能有效地查找漏点及时处理，避免事态的恶化。
4.2做好备件质量关
备件质量的好坏是漏氢故障发生的主要原因之一。漏氢故障的发生大多都是因为备件在长期的负载过程中老化、磨损等所引起的。因此，要定期对备件进行进检查，发现问题及时处理；另外要对适合自己机组的备件厂家进行归纳汇总，能够及时找到可以替代的优质备件，在备件的使用上，力求做到“该换必换，换必换好”。
4.3制定漏氢处理方案
发生漏氢现象时，首先要查找漏点。影响漏氢的因素有很多，如何快速找到漏点，尽早处理是至关重要的。因此需在平时检修工作中，注重归纳总结，制定详尽的漏氢处理方案，即缩短检修工期又要保证检修质量。
结束语
发电机任何一点泄漏都会对火力发电厂的安全、经济、高效运行造成极大的影响。造成发电机氢气泄漏的原因有很多，无论是设备制造、安装还是调试、运行或者检修，任何一个环节出现问题都会造成氢气泄漏量的增大，因此每一道工序都必须严格按照相应的标准执行。在运行过程中，更应该定期检修，有问题及时处理，确保汽轮发电机组以及整个电厂各设备运行的安全性和经济性。
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[3]廉晓艳，王小军，毋军.浅析发电机运行中的漏氢[J].热电技术，2007（4），46-48.
论文作者:刘宗先
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：发电机论文; 氢气论文; 机组论文; 备件论文; 系统论文; 发生论文; 管路论文; 《电力设备》2017年第18期论文;