330MW发电机内部漏氢原因分析及处理论文_陈洪亮

(吉林省辽源市大唐辽源发电厂 吉林省辽源 136200)

摘要:围绕大唐辽源发电厂#4发电机漏氢问题,从发现问题到制定对策以及检查处理,进行了全过程的阐述分析,可作为同类机组查找处理类似问题的借鉴、

关键词:漏氢;定冷水系统;定子线棒

1 设备概况

大唐辽源发电厂二期扩建工程安装有两台 330MW 燃煤汽轮发电机组,发电机为北京北重汽轮发电机有限责任公司生产的T255-460型发电机。定子绕组为直接水冷,定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷。发电机氢气泄漏量为 11 m³/d。#4 机组 2009 年 2 月投产运行。 发电机内冷水系统采用闭式循环系统,由内冷水箱、定冷水泵、冷却装置、过滤器和离子交换器小混床组成,配备两台定冷水冷却器(100%容量), 一台离子交换器。两台离心式定冷水泵,一台工作一台备用,当一台出现故障后能自动切换到另一台运行。发电机额定氢压为 300Kpa,发电机氢压与定冷水压的压差不小于 0.035Mpa。

2 发电机漏氢的危害

2.1 漏氢量大时不能保证氢压的额定值,从而影响发电机的出力。

2.2 消耗氢气过多,造成机组运行成本升高。

2.3 发电机系统可能着火、爆炸,造成设备损坏等重大安全事故。

3 漏氢点查找及原因分析

发电机的漏氢原因归纳起来讲有两部分:一是发电机本体结构部件的漏氢,二是发电机外部附属系统的漏氢。氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统;包括:水电连接管和发电机线棒的水内冷系统,发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油系统,发电机氢气冷却器的循环水系统,发电机人孔、端盖、检查孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调节系统、氢油分离器、氢气干燥装置、氢纯度监测装置、绝缘过热检测装置等。

3.1 发电机外部附属系统查漏

使用便携式测氢仪对发电机外部全面测氢,发现供氢管道减压阀法兰及发电机底部油水检漏仪排污管处2个漏点。其他外部附属系统未发现漏点。

3.2 发电机本体结构部件查漏

发电机漏氢在线监测装置数据如下:

3.3 原因分析

通过对发电机漏氢在线监测装置数据分析发现,发电机汽定冷水箱氢浓度为3.7%,明显高于其他测点。就地实测定冷水箱对空出口氢浓度为15-20%之间,且不稳定。由此判断发电机定冷水系统漏氢量较大,是造成发电机漏氢量增大主要原因。

4 #4 机组停机前采取的技术措施

4.1 维持发电机额定氢压 300 Kpa 运行,低于 250Kpa 时及时补氢,确保机内氢压大于定冷水压 0.035 Mpa 以上。

4.2 取消发电机定冷水泵切换工作,避免两台泵运行时压力过高导致漏点扩大,控制进水压力小于

0.15 Mpa,防止定冷水外渗进入发电机。

4.3 加强氢气干燥器维护工作,确保发电机内氢气去湿效果,保证氢气湿度合格。

4.4 发电机检漏仪每隔一小时检查并放液一次,如发现有水则立即停机。

4.5 定冷水箱安全阀旁路门保持在开启状态,避免水箱内憋压。严密跟踪排气口氢气流量计积数变化情况。

5 #4 发电机检修方案的确定

经参数分析和排查,咨询厂家和电力研究院,确认发电机定冷水漏。根据经验定冷水漏大都出现在汽端、励端绝缘引水管处,因此确定:当#4 机组停运后应立即进行发电机气体置换工作,尽快使发电机内为常压空气状态;然后检修人员尽快进入发电机内查找漏点。 正常情况下,发电机由氢气置换需要 40 瓶左右二氧化碳,但是在发电机内存在漏点的情况下,消耗二氧化碳数量会增加。二氧化碳在水中的溶解性极强,1 体积的水可以溶解 700 体积的二氧化碳,虽然定冷水系统在停运状态,但做不到绝对干燥。因此,要准备足够的二氧化碳。

5.1 检查确定漏点步骤:

1)尽快进行氢气置换,将机内氢气置换成空气。

2)打开氢冷器人孔进入汽端、励端大端盖内,打开内端盖首孔;同时打开主引线处人孔门。

3)将定冷水泵再循环全开(调压力至最低),启动定冷水系统。检修人员在大端盖内通过内端盖首孔检查确定是否端部绝缘引水管漏水或主引线冷却水处漏,以初步确定漏点,并确定检修方案,见表 4-1,检修工期控制 5 天,气体置换 2 天,总停机时间 7 天。

4)如不是此处漏,应立即将机组转入大修。

5.2 发电机定冷水泄漏处理方案(控制工作时间 5.07 天)

6 #4机停机检查处理漏点

2015年8 月 8 日 22 时 32 分,#4 机组解列停机,进入检修阶段。随后立即开始进行发电机气体置换工作,至 9 日 20 时,发电机内压缩空气合格。检修人员开始准备进入发电机内查漏。将发电机汽、励端有关人孔门、首孔门打开通风。通风完毕后检查人员由氢冷器人孔门进入发电机内,一切准备就绪后,启动定冷水系统,调整进水压力为 0.2Mpa,发现励端右侧 2 点位置一根绝缘引水管嗤水,立即停运定冷水系统。考虑到其他位置有可能还存在漏点,决定将发电机汽、励端端盖彻底打开后再进行打水压检查。发电机汽、励端端盖打开后,检查励端具体漏点为C 相第 38 槽上层线棒进水绝缘引水管卡箍松动,塑料管磨损,造成氢气由该处漏入定冷水系统。首先将该绝缘引水管及两侧卡箍更换。更换完毕后,然后进行定冷水系统进行动水压和静水压试验,全面检查未发现其他漏点。检修完毕,发电机进行气密试验合格。根据调度命令,机组于 15 日 7 时 41 时并入电网运行。共用时 6 天零 8 个小时。

结束语

发电机漏氢治理是一项长期而又繁琐的工作,需要我们一线工作人员不断跟踪记录分析,确定漏氢的根源和途径,制定详细的治理方案,并严密控制处理过程质量,这样才能达到理想的效果。通过本次4号发电机漏氢原因分析及处理,为今后解决同类型发电机漏氢问题积累了经验。

参考文献

[1]《发电机氢油水系统说明书》北京北重汽轮发电机有限责任公司.

[2]林福海.《华电国际邹县发电有限公司#8发电机漏氢原因分析及治理》2010(12):89-90.

论文作者:陈洪亮

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/6

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