雙流環密封油發電機氫氣純下降快的原因分析及處理措施
科技專論
作者：姚振 白玉忠 胡玉
【摘要】氫內冷汽輪發電機氫氣純度直接影響機組的安全經濟運行，這個指標是汽輪發電機組運行的主要技術指標之一，所以對發電機組氫氣純度的控製非常重要。影響發電機氫氣純度的因素很多，牽涉到製造、安裝、調試、運行等各方麵。本文主要介紹國華寧東發電有限公司一期工程2×330MW氫內冷汽輪發電機組純度下降過快的原因排查及處理措施。
【關鍵詞】發電機；漏氫量；氫氣純度；密封油；浮子
前言
國華寧東發電有限公司#2發電機為氫內冷發電機，密封油係統為雙流環密封，機組自2010年投產以來，發電機氫氣純度下降快，漏氫量也偏大偏大，需要經常性補排氫提純才能維持發電機氫氣純度在97%以上。幾次檢查性檢修，氫氣純度下降快問題一直未得到有效解決。經過反複論證、分析，谘詢廠家並結合現場試驗，直到2013年大修，確認為氫側密封油箱補油浮子安裝位置不當，重新調整浮子後係統運行正常。
1、原因分析
氫內冷發電機在運行中，機內的氫氣與密封油係統中的氫側密封油直接接觸，這部分密封油中若溶解有大量的空氣，將會嚴重汙染發電機內氫氣，所以發電機氫側密封油中空氣含量的增加是造成發電機氫氣純度下降過快的主要原因。經過初步分析，#2發電機氫氣純度下降的可能原因有以下幾點：
（1）氫站來氫純度過低，造成發電機內氫氣純度低。
（2）氫氣純度分析取樣位置不合理，純度分析儀精度不夠，誤差過大。
（3）密封油排防爆風機工作不正常。出口逆止門卡澀、濾網堵塞等原因造成排煙不暢，影響油氣分離，致使大量空氣不能及時排除而進入氫氣係統。
（4）密封瓦間隙過大。一方麵，油氫壓差過低，氫側密封油竄入發電機。另一方麵空、氫側密封油差壓過大，空側油竄入氫側，再經過氫側油箱進入發電機。
（5）氫側油箱自動補、排油浮球卡澀、內漏或安裝位置不合理等原因，導致浮球閥不能正常開啟或關閉。這樣氫側密封油箱會初一連續補油、連續排油的動態平衡狀態，將大量含有空氣的空側密封油補入氫側油箱，使氫側密封油中的空氣含量增加。
2、原因排查
1)對氫站及發電機補氫總門前氫氣純度進行化驗
經過對氫站及發電機補氫總門前來氫進行取樣化驗，結果顯示氫氣純度均在99.5%以上，說明來氫純度正常。
2)在線純度儀校驗及手測機內純度
對發電機氫氣在線純度儀進行校驗，並就地對機內氫氣取樣化驗，結果顯示一致，說明在線純度儀及手測純度儀均正常。
3)密封油防爆風機出力檢查
經檢查，密封油防爆風機負壓正常，出口管放油門無積油，說明防爆風機出力正常。
4)密封瓦間隙檢查
經大修檢查密封瓦間隙稍高於設計值上限，但不影響空、氫側密封油之間的密封，發電機油水探測器定期排汙均未排除油汙。
5)發電機運行中氫側密封油箱補排油管道測溫：
#2發電機正常運行中，對密封油箱補排油管道用紅外測溫儀測溫，發現補油管道溫度大於35℃，排油管道溫度大於30℃，均高於環境溫度。表明氫側密封油箱處於連續補油連續排油狀態。
6)發電機運行中強排釋放閥關閉試驗：
#2發電機正常運行中，氫側密封油箱強排釋放閥在自由狀態下，氫氣純度下降快，平均2～3天補排氫提純一次，漏氫量大於3.8m3/d，平均補氫量為21.24m3/d。補氫量與漏氫量明顯不符，補氫量大的主要原因為置換氫氣，提高發電機氫氣純度。但強排釋放閥關閉後，發電機氫氣純度可以維持7～10天無須置換提純，漏氫量在2.2m3/d以內，平均補氫量為5.86m3/d。此現象表明，氫側密封油箱強排閥關不嚴或連續排油，造成油箱不斷排油，不斷補油。