600MW汽轮发电机的漏氢治理

学术论文 2017-06-13 09:55:02
  由国外制造的新型600MW汽轮发动机是一种同步式发电机,其构成组件包括转子、定子、轴承、端盖、密封瓦装置等,冷却方式为“水-氢-氢”,先由定子绕组水进行内冷,再有转子绕组氢进行内冷,最后由铁心和其他构件进行氢冷。通过氢气循环来保证发电机的运行,其氢气运行系统具有完整的全密闭式的结构。经过专家的不断研究,汽发电机的漏氢情况有了明显的改善。 
  1 首次大型检修 
  在对600MW的汽轮发电机进行第一次的大型检修时,主要进行了以下几方面的工作: 
  1.1 试验转子气密 
  进行发电机的转子的气密性实验主要的检查对象时导电杆位置的螺旋处的气密程度,如果导电杆螺旋的气密性较差,在发电机运行过程中就会出现漏氢现象,氢气会从螺旋出直接进入导电杆的空腔之中,经过空腔后再从转子滑环处被排放出来。 
  在进行试验的时候,首先将氮气瓶放置在接气的源头出,先打开左侧的阀门,再打开右侧的阀门,想导电杆的内部充入砌体,对导电杆内部的电压进行观察,一旦发现电压值达到了0.5MPa,就将左侧的阀门关闭,使用肥皂液对导电杆处的螺旋进行检漏,如果两级导电杆的螺旋部位都有气泡出现,就将左侧的阀门打开进行泄压。再使用专门的工具对导电杆螺旋处进行附近,重复检验步骤,如果依旧出现漏气现象,就将两处的螺旋写卸下,对密封圈进行检查,发现密封圈已经发生老化,被损坏后不能进行正常的工作,需要更换新的密封圈,更换之后再押金螺旋,进行检验,发现已经没有漏气情况了,则将但其充入1.5MPa,然后停止运行发电机,将发电机静止存放一天,如果内部的压力值没有发生变化,则表明试验通过,检修完成。 
  1.2 试验定子线圈 
  通过试验,决定对发电机的部分线圈的引水管进行更换,同样采取气密式的检验方法,检验时的标准气压为0/52MPa,使用肥皂液对引水管的借口位置进行漏气检查,保持检查行动八个小时,压力值没有发生任何变化。 
  1.3 试验冷却器的水压 
  检验发动机的冷却机的标准水压为0.6MPa,保持检验行动2个小时,压力值无变化。 
  1.4 安装外端盖 
  在进行外端盖安装工作时,要注意接合面的受力情况,必须要保证接合面各处均匀承受外力作用,沿着接合面的直径使用均匀的力量将螺栓把紧,确定其紧度没有其他问题时,使用专门的注胶工具将带有密封性的较注入到密封的槽内,先选择一个注胶口动作缓慢地匀速注入,直到胶水从相邻的注胶口流出,依次注入,需要将所有的注胶口住满。 
  1.5 修复监测装置 
  监测装置的修复工作主要体现在封闭性的母线上,当发电机封闭性母线与出线箱的连接部位有隔断性的套管时,为了避免氢气外漏的情况,需要将母线关闭。国家对于发电机的母线装置的相关标准中要求封闭性的母线上必须要装置好漏氢检测装置,一旦出现了漏氢的情况,就可以尽早发现、尽早治理。在检测母线的过程中,方向母线上的监测漏氢情况的装置没有正常运转,主要原因是在使用前的安装过程中出现了许多接线上的错误,使氢气的探头被烧毁,经过维修工人的处理后,恢复正常的监测功能。 
  1.6 其他遗留问题 
  除了上述汽轮发电机出现的零件上的问题,还有一些遗留性的问题。一般发电机的内部装有3只用于检测液位的仪器,一旦这三个仪器发出报警信号,发动机的运行人员就必须对这三只检测液位的仪器进行检查,检查过程比较简单,打开每个仪器底侧的阀门,将内部的液体放出,观察液体的性质,一般有三种可能性,油、水以及混合物。在进行第一次检修时并没有找到这个问题,以此导致发电机的漏氢现象严重。 
  2 如何处理紧急状况 
  电机定子冷却水箱内的气体压力急剧上升,大量气体积聚,经检测为氢气。在定子冷却水箱补氢阀已关闭的情况下,定子冷却水箱的压力释放阀每小时动作6次以上。分析认为定子冷却水回路有渗漏点,具体部位可能在:(1)发电机汽轮机、励磁机两侧汇水总管的引水管接头处;(2)发电机汽轮机、励磁机两侧汇水总管上的闷头和焊缝接头处;(3)因发电机运行中振动,汽轮机侧引水管与氢气冷却器挡板接触处磨穿;(4)定子线棒绝缘磨损处。 
  液位检测仪处未排出水可能是由于氢压高于定子冷却水水压,将漏点暂时封住,目前仅仅是氢气进人定子冷却水中,水尚未漏出。漏点一旦扩大,极易造成发电机内部进水、定子线棒相间或对地短路事故。紧急停1号机,置换发电机内氢气后,按上述定子冷却水回路气密试验步骤,通人干净的仪器用空气,空气压力至0.52MPa,从发电机侧面人孔进人检查,发现汽轮机和励磁机侧汇水母管的平衡排气管上有一焊疤,制造时留下的虚焊,运行中脱焊,造成漏气。对漏点烧密封氢弧焊后,再做气密试验。 
  3 经过小型检修再进行治理 
  几年来,在治理发电机漏氢的过程中,建立了健全的发电机氢气系统检漏卡。每月使用氢气检漏仪查找漏点一次,每月定期实测漏氢量一次,不断进行比较分析,建立漏氢档案。对发电机进行规模较小的修理时,根据积累的数据和发现的漏点,再次对发电机进行漏氢治理。在光纤测振装置与发电机本体连接处,打密封胶,更换漏气的2只测温元件引出线板、密封垫及引线套管,对眺纯度仪高点采样进气门以及氢干器法兰也进行了处理。为防止导电杆螺栓可能发生松动而造成漏气,进人发电机内,故使用专用扳手对导电杆螺栓进行复紧。并修复了3只液位检测仪。 
  发电机漏氢的途径很多,归纳起来有2种,一是漏到大气中;二是漏到发电机油水系统中和封闭母线的外壳内。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;后者属于“暗漏”,漏点具体位置不明,检查、处理较为复杂,如氢气通过密封瓦漏人密封油系统、通过定子线圈漏人定子冷却水系统等。 
  结束语 
  大修过程中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、平衡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,所以必须采用先进的检测手段,严密监视发电机的漏氢,以便及时处理。
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