摘要：发电机漏氢是一种比较重大和常见的设备隐患，由于氢气泄露会有爆炸风险，漏氢过大时会导致机组停机，直接影响设备安全运行和经济效益。本文对氢气密封系统漏氢的排查和处理进行了详细阐述，并就排查方法进行了优化，根据检查处理过程对今后的发电机检修提出了相应的预防措施。
关键词：发电机；漏氢；排查处理；优化
引言
在电力行业技术趋于完善的当下，已并网发电的200MW以上汽轮发电机组大部分能达到额定出力并持续运行，各项技术参数和性能也基本上能满足各种正常或非正常运行方式的要求。尽管如此，由于设计及工艺原因，导致发电机各类事故频繁，延续时间长，性质严重，损失巨大；其次，电机的安装、检修质量及运行维护水平也存在诸多问题，常常成为事故发生的诱因。发电机漏氢作为氢冷发电机运行中发生频率较高，且危害性很大的事件，日补氢量超标，严重影响着机组的安全运行。所以对发电机漏氢的排查方法研究具有重要的实际意义。
一，常见的发电机漏氢位置及危害
发电机漏氢的途径很多,归纳起来有两种,一是漏到周围空气中;二是漏到发电机各连接系统中。前者可通过各种检漏方法找到漏点而加以消除,如发电机端盖、出线罩、发电机机座、氢气管路系统、测温元件接线柱板等处的漏氢;检修过程中应对定子绕组水路和转子的严密性要进行严格控制,密封油系统的差压阀必须保证动作准确、灵活、可靠;运行中要注意监视密封油温,且确保密封油压与发电机内氢气压力的压差维持在规定范围内;保证密封油的清洁度,避免密封瓦磨损而导致间隙增大,从而使漏氢量增大;发电机长时间运行后,可能会出现线棒与水接头钎焊处渗漏或空心线损坏,以及氢气冷却器水侧泄漏等现象。这也将导致漏氢量增大,甚至发生事故,所以必须注意发电机的漏氢,以便及时处理。
漏氢的危害：
①不能保证氢压的额定值，从而影响发电机的出力。
②消耗氢气过多，造成制氢频繁，成本高。
③发电机系统可能着火、爆炸，造成损坏。
发电机氢气泄漏到周围空气中，一般距离漏点0.25米以外，已基本扩散，所以外漏氢气引起的氢气爆炸的概率很小。发电机氢气泄漏到与其连接的系统中危险性较大，因为空气和氢气是在密闭空间内混合的，若氢含量达到4%～76%时，遇明火会发生爆炸。
同时，发电机的氢气是发电机的冷却剂，根据发电机冷却方式不同，可以是冷却铁心、定子绕组或转子绕组。如果漏氢，将引起发电机内氢压下降，冷却效果变差，发电机各部分温升增加，使得发电机寿命降低。对于发电机漏氢，应当加强维护，控制漏氢量，及时补充氢气。
二，发电机漏氢的检测方式
发电机氢压是每天运行人员必须要检测的重要数据，通过计算得出每天的发电机漏氢量。（标准为日泄露量小于12立方米）
计算公式：V0＝V1×{（P1＋P0）/(T1+T0)-(P0+P2)/(T2+T0)}×（15＋T0）/P0×24/H
V1：发电机的容积 P1:原始氢压 P0：当地大气压 T1：开始时发电机氢温 T2：结束时发电机氢温 T0:273K H：试验持续的时间 V0:试验期间的漏氢量
通过公式计算，可确定漏氢是否超标。同时观察封闭母线，内冷水系统，冷却器回水管，密封油回水管等系统的氢气探头数值，确认是否有内部漏氢出现。
对于外部漏氢则用检漏剂和氢气探测仪两种手段进行测量。两种手段各有优缺点，一般来说，对于一些电子元件附近，油系统和不容易查找的死角位置应使用氢气探测仪检测，对于设备结合面和表面易查的部位应使用检漏剂检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三，发电机漏氢排查方法优化
传统的漏氢排查方式是根据发电机系统可能漏氢的位置逐一进行检查，这种方式虽然比较常用，但是存在一些问题。
（1）传统方式排查重点不突出，对于重要敏感设备不能及时准确地排查，导致大量漏氢时，对于重要部位和危险部位不能及时进行判断。
（2）传统方式效率低，发电机漏氢其实是有规律可循的，通过其有效的分类和分步检查，可以提高排查效率，节省排查时间。
（3）传统方式时间较长，影响发电机组的稳定运行和经济效益。
通过长期的发电机检修经验积累和对于发电机漏氢的研究，总结了一套行之有效的漏氢排查优化方法。此优化方法主要是对漏氢排查进行层次分步，从而达到优化的目的。新方法如下：
（1）内部排查
首先通过运行监测和计算，同时对于各测氢探头数值的监测，可得出漏氢量，如果测氢探头数值异常，可以初步判断漏氢位置。(注：其中要注意漏氢量和探头测量结合来观察，防止探头故障发生误判。)这里重点观察氢气压力曲线，确认漏氢增大的开始时间，同时查看运行日志，确认是否由于运行操作而引起的漏氢，从而进行漏氢判断。如果测氢探头有异常，可分为以下几个部分讨论：
①如果是发电机出线箱与封闭母线连接处的测氢探头报警，且氢气含量达到和超过1%时，根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》应停机查漏消缺。
②根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》内冷水箱中含氢超过2%应加强对发电机的监视，超过10%应立即停机消缺。内冷水系统中漏氢量达到0.3m³/d时应在计划停机时安排消缺，漏氢量大于5m³/d时应立即停机处理。
③密封油回油管氢含量超标时，应考虑发电机端盖密封不严，一般情况下都是对端盖进行注胶处理，特别是发电机启停机时，端盖密封胶受冷热温度变化，会产生缺胶情况。但是密封胶缺失的根本原因还是发电机端盖变形或密封瓦磨损，所以注胶只能是临时措施，还需在停机后对端盖和密封瓦进行检查处理。
④如果是发电机氢冷却器回水管测氢探头报警，应考虑请冷却器铜管破损导致漏氢。针对这种漏氢可选择利用环氧树脂和胶球相结合的带压堵漏方式，保证机组正常运行，但是这种方式也是临时措施，在停机后还需对氢冷却器进行检查处理。
（2）外部排查
排除隐患和危险最大的内部漏氢，下一步就开始检查外部漏氢。外部漏氢一般存在于各氢管路的密封面和连接法兰处。这时，发电机检修台账十分重要，因为每台机组的差异性，导致每台发电机的漏氢部位都不尽相同，所以发电机的以往漏氢点就是其质量薄弱点，应重点关注。同时，对于使用胶皮密封的部位，建议每3年更换一次密封垫，因为胶皮垫受温度变化，潮湿和管路锈蚀腐化比较严重，应按年限进行更换，从而保证机组的安全运行。
（3）系统隔离排查
发电机外部漏氢常规检查如不能发现漏氢点，下一步就要进行系统隔离检查。系统隔离顾名思义，把以发电机为主的氢气系统进行隔离，缩小漏氢范围，通过观察每个小系统的氢压变化，从而确定漏氢位置。这种方式最大程度的减少工作量，达到提高检查效率与准确性的作用。
结束语
本文以发电机漏氢为主要研究课题，通过对漏氢危害，漏氢性质的探讨，总结出一套行之有效的发电机漏氢排查优化方法。能有效的对漏氢进行检查处理，从而保证发电机组的安全稳定运行。
参考文献
[1]居广忠.关于背压式汽轮发电机组和抽汽式汽轮发电机组联合运行的经济性分析[A].新能源与可再生能源的开发与利用——江苏省能源研究会第五届会员代表大会暨第九届学术年会论文集[C]. 2003
[2]徐基琅,韩玉峰,宋向东.汽轮发电机组碰磨振动现场诊断刍议[A].2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C].2003
[3]李伟清.汽轮发电机故障检查分析及预防[M].中国电力出版社,2002
论文作者:刘岳辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/23
标签：发电机论文; 氢气论文; 机组论文; 系统论文; 方式论文; 冷却器论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第21期论文;