9F级燃机发电机漏氢的原因分析与处理详述

9F级燃机发电机漏氢的原因分析与处理详述

郑帅

（浙江能源集团萧山发电厂浙江省杭州市萧山区311200）

9F级燃机发电机的内部冷却是靠内部气体的对流将热量带走,而氢气的热传导系数和对流系数都比空气高,因此能更有效地冷却发电机的转子和定子。而且氢气分子质量较小,在高速旋转时摩擦阻力较小,机械功损耗小,产生的热量也较少。同时氢冷发电机的密封系统既保持了发电机内气体压力的稳定,也提供了一个清洁干燥的隔绝环境,提高了发电机的运行寿命。我厂#1机组发电机端盖位置存在漏氢现象，经多次注胶仍无法消除，因检修条件不具备，此缺陷一直没能彻底根除，影响设备的安全运行。

1故障现象

2018年2月23日，我厂#1机组停运时，现场将氢气检漏仪插入发电机端盖中分面孔中，实测#7轴瓦轴承端盖氢气含量为2.4%。超过爆炸极限的报警值。24日开机，24日晚实测#7轴瓦轴承端盖孔中氢气含量超过4%。于24日晚停机后进行注胶，注胶后可封堵住泄漏，但25日开机过后仍有漏氢现象。25日晚，26日晚再次进行注胶，仍未能完全堵住。

2原因分析

我厂发电机额定氢压0.5MPa，发电机充氢体积125m³，最近漏氢量最大达到33m³/d，漏氢量超过额定值14m³/d。我厂#1机采用的氢气密封系统采用的是单流密封油形式，目前机组运行时，油氢差压0.07MPa，氢压0.5MPa，参数正常，空侧的轴承端盖氢气泄漏量超标。

从密封瓦结构分析：导致支撑轴承端盖泄漏的原因有以下五种可能：

1、密封瓦平衡油（浮动油）油压不正常，会导致氢侧密封油流至空侧，氢气泄漏到空侧。就地检查：浮动油供油压力（滑环）：0.74Mpa，浮动油供油压力（汽机侧）：0.73Mpa，浮动油滤油器进出口压差：0。平衡油工作正常

2、空侧的循环密封油箱排油烟风机出口负压不正常，空侧的真空过大或过小都会影响空侧回油。检查循环密封油箱风机出力，就地压力表显示为-500pa（运规要求-250pa～-500pa）。循环密封油箱真空正常。

3、密封油压低，油氢差压不足，导致氢气到空侧较多。密封油供油压力：0.67Mpa，油氢差压：0.07Mpa。密封油供油及油氢差压正常。

4、由于#7临界转速超标，导致密封瓦间隙增大。机组2月25日，启动1950RPM#7X振动0.131mm超过报警值0.125mm。综合每次注胶经过开机后，氢气泄漏量增大的情况，怀疑震动，导致密封瓦间隙增大，氢气从氢侧漏至空侧。

5、发电机大端盖密封胶加注存在问题。在日常巡检时发现，主厂房6.5米层#7瓦下地面上有密封胶滴下的痕迹，在此次打胶过后密封胶滴下的量增大。密封胶从中分面流至端盖外部现象不正常（密封胶在端盖中因是一条密封线）。端盖的中分面间隙较大。

3后续处理方法

1、调整密封油压力，微调高密封油压力。调整或无明显好转。

2、检查发电机端盖的紧固螺栓，检查端盖的间隙。（检查方法详见端盖拆装内容）。

3、与技术研究院和东汽深入沟通，确定#7瓦临界转速振动大的原因（从轴系不平衡量、油温、地脚松动、轴系对中、临界转速升速率等方面深入讨论研究），彻底解决#7瓦临界转速振动大问题。

4发电机端盖的拆装步骤

1、拆卸发电机端盖前将励磁间罩壳、端盖上的冷却水管拆除，并确认大轴和外壳接地线与#7、#8瓦震动探头线均妥善拆除。

2、打开发电机上部两侧人孔门，进入内部记录中分面间隙并拔出中分面定位销，电动敲击扳手拆除两颗中分面螺栓（M65）。

3、做好标记，测量间隙后，拆除轴瓦压块。电动扳手拆除上半圈的挡油盖（螺栓M36），妥善保管密封垫。

4、对发电机外部中分面螺栓编号后按顺序进行逐一松动。首先松M55的中分面螺栓、再松M105中分面螺栓（松出后吊挂于预留孔上）、最后松端盖的半圈M46螺栓。

5、葫芦与行车配合调平后，顶丝将端盖略微顶出，垂直吊起，放于指定区域的枕木上。

6、检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕，使用白布沾丙酮擦净。

7、对发电机内部溅出的胶铲刀和白布沾丙酮擦净。本次发电机励磁端内部溅出的胶较多。

8、使用板锉挫平中分面的顶丝痕及，并用金相砂纸打磨中分面。

9、在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

10、端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

11、检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

12、红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

13、留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

14、端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，涂抹螺纹紧固剂后在下部把螺母拧紧。

15、用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。再用液压扳手按扭矩表要求（1600N/M），把外侧的中分面把合螺栓（M55）拧紧。再紧中分面把合螺栓（M105）细牙螺纹（690N/M）。再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

16、确认发电机内部无人员、工器具遗留后。涂抹密封胶回装人孔门。

17、对中分面把合螺栓（M105）热紧，要求690N/M的扭矩旋转110°。

18、将压块按顺序摆好压回，测量间隙（要求：25-45丝）。

19、进行发电机气密性实验并进行卤素检漏。

20、气密试验及卤素检测合格后，装复挡油盖、励磁间罩壳、端盖上的冷却水管，恢复电气及仪控专业接线。检查检查检查检查检查检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，在下部把螺母拧紧。

用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。

再用液压扳手按扭矩表要求，把外侧的中分面把合螺栓（小）拧紧。1600NM

再紧中分面把合螺栓（大）细牙螺纹。690NM

再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。

用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

最后紧密封座螺栓

将压块按顺序摆好压回，测量间隙检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，在下部把螺母拧紧。

用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。

再用液压扳手按扭矩表要求，把外侧的中分面把合螺栓（小）拧紧。1600NM

再紧中分面把合螺栓（大）细牙螺纹。690NM

再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。

用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

最后紧密封座螺栓

将压块按顺序摆好压回，测量间隙检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，在下部把螺母拧紧。

用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。

再用液压扳手按扭矩表要求，把外侧的中分面把合螺栓（小）拧紧。1600NM

再紧中分面把合螺栓（大）细牙螺纹。690NM

再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。

用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

最后紧密封座螺栓

将压块按顺序摆好压回，测量间隙检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，在下部把螺母拧紧。

用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。

再用液压扳手按扭矩表要求，把外侧的中分面把合螺栓（小）拧紧。1600NM

再紧中分面把合螺栓（大）细牙螺纹。690NM

再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。

用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

最后紧密封座螺栓

将压块按顺序摆好压回，测量间隙检查密封胶填充情况。清理干净胶槽。使用铲刀和砂纸除去密封面和胶槽没的胶痕。使用白布沾丙酮擦净。

在发电机中分面和上圈端盖密封面涂抹红丹粉。把端盖吊回压紧。注意密封座的橡胶圈要使用白布扎紧在吊耳上，防止滑脱损坏。

端盖上半圈间隔取几颗螺栓拧至密封面压平。中分面两侧螺栓各带两至四颗。

使用塞尺测量密封面间隙，内外侧都需要测量。要求6丝塞不进。

检查后，拆除螺栓。把端盖吊出，检查红丹粉压痕。记录。

把红丹粉清理干净，在密封座橡胶圈靠里侧涂平面密封胶。在注胶槽内测涂抹平面密封胶。

留人员在人孔门里侧，吊装端盖，在端盖与密封座接近的时候，把捆绑橡胶圈的白布解绑。

端盖吊装好之后，用锤子从上往下把倒锥销敲紧，在下部把螺母拧紧。

用电动扳手拧紧端盖半圈正上方3颗螺栓，左右侧各3颗。

再用液压扳手按扭矩表要求，把外侧的中分面把合螺栓（小）拧紧。1600NM

再紧中分面把合螺栓（大）细牙螺纹。690NM

再用电动扳手紧端盖半圈的螺栓。

用电动扳手把内侧的中分面把合螺栓拧紧。

最后紧密封座螺栓

将压块按顺序摆好压回，测量间隙

装复完毕后气密性试验

在#1发电机检修后充氢前对发电机气密性进行测试，以确认发电机及氢冷系统漏气量符合运行要求。

试验应具备条件

密封油系统已能正常投用；氢冷器处于停运状态；

发电机内压力、温度、大气压力、大气温度测点校验合格；

干燥、洁净、无油的压缩空气能正常供应；

试验记录表格已准备好。

试验方法

向发电机内充入干燥的仪用压缩空气至额定氢压，并保持额定氢压达2h后，即开始气密性试验。试验应进行24h以上，每小时记录一次试验数据，氢系统的气密性试验数据记录表如附录1所示，然后计算发电机每24h的泄漏量。

发电机每24h的泄漏量△V’A计算公式如下：

式中：

电力行业标准《汽轮发电机漏水、漏氢的检验》中所建议的最大允许漏空气量见下表：