引言
        某廠發(fā)電機為哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司制造的QFSN-1030-2-27型三相交流隱極式同步發(fā)電機，發(fā)電機冷卻方式為水氫氫，即定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、定子鐵芯及引線氫冷。
3月9日發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機補氫量增大至33m3/d，補氫頻次增多。
        日漏氫量合格標(biāo)準(zhǔn)為23m3/d以內(nèi)。
        發(fā)電機漏氫是氫冷發(fā)電機普遍存在的問題，大量漏氫會導(dǎo)致氫壓下降，影響發(fā)電機冷卻，從而限制發(fā)電機帶負(fù)荷。漏氫嚴(yán)重時可能造成發(fā)電機周圍著火，甚至引起氫氣爆炸，造成發(fā)電機損壞甚至機組停機。

1  發(fā)電機漏氫途徑
        發(fā)電機漏氫的途徑通常有外漏氫和內(nèi)漏氫兩種。外漏氫是指發(fā)電機內(nèi)的氫氣通過泄漏點漏到機殼外的空氣中。由于氫氣在空氣中擴散迅速，在距離漏氫點0.25m以外的空氣中就很難發(fā)現(xiàn)氫氣的存在，通常情況下這種漏氫危險性極小。因為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣密度僅為空氣的1/14，是地球上最輕的物質(zhì)；氫的分子運動速度最快，從而有最大的擴散速度和很高的導(dǎo)熱性，其導(dǎo)熱能力是空氣的7倍；而且氫氣的密度很小，其流動阻力也很小。如果氫氣漏到大氣中，可以通過檢漏找到漏點加以消除，如發(fā)電機端蓋、定子上的所有法蘭孔、氣體管路系統(tǒng)、出線盒、機座冷卻器等處的漏氫。
        另一種則是由于油氫差壓閥性能不好，使氫氣大量竄入空側(cè)或密封瓦結(jié)合面漏氫，通過密封瓦進(jìn)入密封油系統(tǒng)。氫氣隨著密封瓦的空側(cè)回油而進(jìn)入汽輪機主油箱，并在主油箱內(nèi)形成爆炸性氣體的內(nèi)漏氫。還有一種內(nèi)漏氫是在發(fā)電機定子繞組的空心導(dǎo)線內(nèi)的水壓低于機內(nèi)的氫壓時，當(dāng)空心導(dǎo)線的嚴(yán)密性遭到破壞，氫氣便先漏入定子繞組空心導(dǎo)線內(nèi)冷水中，阻礙水的正常循環(huán)，降低了冷卻水量。另外，氫氣漏入氫氣冷卻器的冷卻水或封閉母線中也屬于內(nèi)漏氫。

2  發(fā)電機漏氫的原因分析

2.1氫冷器由于管道振動大漏氫
        發(fā)電機氫冷器采用開式水循環(huán)系統(tǒng)冷卻，連接氫冷器進(jìn)出口的冷水管道振動造成法蘭緊固螺栓松動，法蘭密封墊在外力的振動下出現(xiàn)疲勞破損，導(dǎo)致漏氫氣。華電某電廠600MW機組多次因氫冷器管道振動大漏氫導(dǎo)致的被迫停機事件的發(fā)生。
        氫冷器管道振動大的原因有：
        2.1.1機組停運后，發(fā)電機溫度降到正常后，未及時停運氫冷器，氫冷器內(nèi)有空氣存在未及時排放。我廠#2機組停運后經(jīng)常出現(xiàn)氫冷器處管道振動大現(xiàn)象，未引起重視。 
        2.1.2機組啟動過程中，運行人員在投入氫冷器的冷卻水時，冷卻器注水排氣不徹底或者未進(jìn)行排氣操作，導(dǎo)致空氣聚集在冷卻器內(nèi)，造成氫冷器及進(jìn)、出口冷卻水管道振動。
        2.1.3由于啟動開式水循環(huán)水泵時氫冷器未進(jìn)行排空氣操作，造成冷卻水系統(tǒng)管道振動。
        2.1.4氫冷器冷卻水的進(jìn)、出口閥門開度調(diào)節(jié)不當(dāng)，進(jìn)口閥門開度小而出口閥門開度大，導(dǎo)致氫冷器內(nèi)冷卻水未充滿整個空間，空氣聚集，造成管道振動。
        2.1.5開式水系統(tǒng)壓力突變（如啟停開式冷卻水泵）時，若冷卻水系統(tǒng)局部聚集有空氣，將造成冷卻水管道水沖擊振動。
        2.1.6氫冷器冷卻水的進(jìn)水壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)，管道內(nèi)流體流速快，造成管道晃動。
        2.1.7氫冷器布置在發(fā)電機的4個角，距冷卻水供回水母管較遠(yuǎn)，受發(fā)電機出口電流互感器、管道等設(shè)備的影響，冷卻水供、回水管道的彎頭數(shù)量較多，管道的彎頭受流體流量、流速等變動頻率的沖擊，造成冷卻水管道振動。

2.2 氫冷器及端蓋氣密罩焊縫漏氫
        氫冷器端罩和結(jié)合面也是經(jīng)常漏氫的部位。主要漏氫的原因有：
2.2.1安裝不良導(dǎo)致氫冷器端蓋與機殼之間法蘭密封壓板的螺栓未牢靠緊固，法蘭密封墊有刮痕、破損。
2.2.2發(fā)電機氫冷器端蓋的法蘭密封墊老化，未及時更換，很容易造成密封墊破損而漏氫氣。

2.3密封油系統(tǒng)壓差閥跟蹤不良造成漏氫
        正常運行時密封油壓力應(yīng)該比氫氣壓力高40kPa以上，密封油才能把氫氣密封在定子內(nèi)部，由于溫度或其他原因造成氫氣壓力變化時，密封油壓必須相應(yīng)變化，保證油氫壓差維持在60kPa左右，壓差高會造成密封油進(jìn)入定子內(nèi)部，壓差低會造成密封不嚴(yán)漏氫，油氫壓差閥就是起到根據(jù)氫氣壓力的變化來隨時調(diào)整密封油壓力的作用。

2.4密封瓦漏氫
        密封瓦座墊片損傷或有毛刺。機組的密封瓦座用螺栓固定在端罩上，密封瓦座和端罩結(jié)合面之間有1層環(huán)氧樹脂的絕緣墊，此墊片安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查有無裂紋、毛刺，安裝中也要小心不能碰傷。再者密封座結(jié)合面有間隙、密封瓦間隙大也可能導(dǎo)致漏氫。

2.5 出線罩漏氫
        造成出線罩漏氫的原因主要有以下2個方面：
        2.5.1 密封涂料受熱熔化被擠出.出線罩和定子的結(jié)合面涂有密封涂料，在常溫下密封效果很好，但是發(fā)電機滿負(fù)荷運行后定子內(nèi)氫氣溫度升高，造成密封涂料熔化變軟，從結(jié)合面擠出造成氫氣泄漏。
        2.5.2 密封效果不好。發(fā)電機出線罩和發(fā)電機基礎(chǔ)、定子之間的間隙很小，造成密封焊操作困難，可能會造成焊縫有氣孔、夾渣，也是漏氫的一個原因。此外出線罩與定子之間的對口間隙、焊接電流、焊接順序也對出線罩密封焊質(zhì)量有很大影響。

3 結(jié)論
        綜上所述，應(yīng)先對氫氣外漏情況進(jìn)行徹底排查，特別是氫冷器、氫氣系統(tǒng)的閥門、發(fā)電機底部、發(fā)電機勵端軸瓦處等地方，因氫氣在空氣中擴散迅速，在距離漏氫點0.25m以外的空氣中就很難發(fā)現(xiàn)氫氣的存在，所以排查要用較為靈敏的漏氫檢測儀等儀器，在設(shè)備0.25m范圍以內(nèi)進(jìn)行排查。
        再者吸取華電某電廠600MW機組被迫停機事件教訓(xùn)，消除氫冷器由于管道振動大漏氫的現(xiàn)象，特別是啟停機組時加強氫冷器管道放空氣，機組停運后及時停運氫冷器，正常運行中定期工作中加強氫冷器管道排空氣次數(shù)。
        對于氫氣內(nèi)漏情況，應(yīng)對密封油系統(tǒng)和定冷水系統(tǒng)的排空管加強漏氫的檢測，對于密封油系統(tǒng)的壓差閥跟蹤情況、濾網(wǎng)臟污情況等進(jìn)行擇機檢查。
        利用機組檢修機會對密封瓦座墊片、密封瓦間隙大小、發(fā)電機出線罩、氫冷器及端蓋氣密罩焊縫等進(jìn)行檢查，徹底解決漏氫現(xiàn)象。

汽輪發(fā)電機漏氫小知識

發(fā)電機漏氫的危害

①不能保證氫壓的額定值，從而影響發(fā)電機的出力。

②消耗氫氣過多，造成制氫頻繁，成本高。

③發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成損壞。

漏氫的途徑和部位

兩種途徑：

1、外漏。發(fā)電機本體存在漏點，造成氫氣向大氣泄漏。

2、內(nèi)漏。①密封油系統(tǒng)的平衡閥調(diào)節(jié)靈敏度不好，氫側(cè)往空側(cè)竄油，進(jìn)入空側(cè)油箱隨排煙風(fēng)機排入大氣。②定子線圈冷卻水管路有漏點，因機內(nèi)氫壓略高于定冷水水壓，造成氫氣進(jìn)入定冷水系統(tǒng)。③氫氣冷卻器銅管有漏，造成氫氣進(jìn)入開式冷水系統(tǒng)。④定子出現(xiàn)套管有漏，漏入封閉母線。

常見的漏氫部位

①端罩與機座結(jié)合面漏氫。

②端蓋與端罩及上下半端蓋結(jié)合面漏氫。

③端蓋與密封瓦座結(jié)合面。

④定子引出線套管漏氫。

⑤氫氣冷卻器上下法蘭與機殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕或冷卻管破裂引起漏氫。

如何查找漏氫

①機組停運之后找漏，一般在氫氣置換空氣后，做發(fā)電機的氣密性試驗。

②運行中發(fā)電機找漏，借助微量氫測定儀，查找漏氫部位。如果在氫冷器冷卻水排空側(cè)測到氫，應(yīng)確定屬冷卻器有漏；如定冷水頂部氮氣流量計有走動，應(yīng)懷疑定子冷卻水管有漏。