【摘要】：汽輪發電機漏氫量（率）的大小作為汽輪發電機組運行的主要技術指標之一，運行好壞直接影響到機組的安全可靠。所以對發電機組漏氫量（率）的控制非常重要。但由于影響發電機漏氫的因素很多，牽涉到制造、安裝、調試、運行等各個方面，電廠漏氫量（率）的控制一直不太理想。本文主要結合本人的實際經驗，重點介紹邯峰電廠一期工程2×660MW氫內冷汽輪發電機組安裝階段控制其漏氫量（率）的措施和具體的實施情況，以及實際效果。
1.概況
1.1簡介
邯峰發電廠一期工程2×660MW機組，發電機部分為德國SIEMENS公司提供，定子外型尺寸為長×寬×高=11.8×4.45×4.15m，起重量為316T。發電機由雙極、帶靜子繞組直接水冷卻系統、轉子繞組直接氫冷的汽輪發電機，一個帶雙通道數字調壓器的靜態勵磁系統及必需的補給系統（包括油密封系統、氫系統、一次水系統）組成。氫氣由安裝在大軸汽端的軸向風扇驅動，在發電機座內作閉式循環。氫冷器豎直安裝在發電機座。 經處理用來冷卻靜子繞組的水由水泵驅動，在密閉的環路中循環。出線箱采用密封膠+氣密焊密封，端蓋采用注膠密封。軸封安裝在軸承區內，以防氫氣泄漏，軸封為壓力油在軸半徑方向形成一密封面。轉子由兩個強迫潤滑的軸承支撐，軸承殼的支撐固定在端部軸承室的絕緣基礎上，以防止軸電流。發電機配置的靜態勵磁系統，電源來自機端，靜態勵磁系統由一個數字式雙通道電壓調整器和兩個冗余功率元件構成。電流由勵磁單元經碳刷架和滑環進入發電機轉子，并經軸內兩個絕緣的半月牙形導體送入轉子線圈。氫氣系統由發電機定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦以及氫氣管路構成全封閉氣密結構。
1.2發電機漏氫方式
1.2.1漏到大氣中，也就是常說的“外漏”。
可以通過肥皂液、鹵素檢漏儀等多種檢漏設備找到漏點加以消除。如發電機端蓋、出線罩、發電機機座、氫氣管路系統、測溫元件接線柱板等處的漏氫。
1.2.2漏到發電機油水系統中和封母外殼內。
比如氫氣通過密封瓦漏入密封油系統、通過定子線圈漏入內冷水系統中等等。由于漏點具體位置不明，檢查處理較為復雜，且處理時間較長，目前也沒有很好的辦法去解決。因此只能通過提高安裝精度盡量避免此種現象的發生。
2. 影響發電機漏氫的主要因素及處理措施
安裝階段影響發電機漏氫的因素有很多，歸納起來大至包括發電機外端蓋安裝、冷卻母管的安裝、氫氣冷卻器安裝、發電機出線罩安裝、發電機軸密封裝配、發電機氣體管道安裝、密封油系統安裝、發電機整套風壓試驗等8種，現分別介紹針對影響發電機漏氫的這幾大因素現場采取的相關措施以供參考。
2.1發電機外端蓋安裝
2.1.1在穿轉子之前先進行外端蓋試裝。主要檢查水平、垂直中分面的間隙，在把緊1/3螺栓狀態下，用0.05mm塞尺檢查不入。
2.1.2在把合外端蓋前，預填密封填料于接合面密封槽內，然后均勻把緊螺栓至規定力矩。再用注膠槍注入密封膠于密封槽內（注膠方法：從水平結合面注膠孔開始緩慢注入，在相鄰孔流出即可。依次注入，直到全部注滿為止）。
2.2冷卻母管的安裝
2.2.1安裝前清理接合面，確保發電機定子和冷卻母管法蘭接合面無損壞，O型橡膠圈無斷裂。
2.2.2橡膠圈連接形式為壓迫粘結接口，使用膠帶先臨時固定橡膠圈，以防滑出。然后在槽的底部注入密封劑SICOMET-50，固定O型橡膠環后拆下膠帶，通過千斤頂調整高度，把銷插入安裝孔內，旋入螺栓（大約每6個螺孔旋入一個螺栓），以交叉方式均勻緊固螺栓，直至達到規定的最大力矩2000N.m。
2.2.3進行氣密焊接。焊接時從中間向兩邊施焊,這樣可以最大限度減少應力變形。
2.2.4焊接結束后用干燥、潔凈壓縮空氣對冷卻母管進行吹掃，去除雜物。最終通過冷卻母管泄漏試驗（試驗壓力為1.1倍額定壓力,持續時間1小時）檢查泄漏情況直至合格方可進行下一步的安裝工作。
2.3氫氣冷卻器安裝
2.3.1根據匹配標志進行冷卻器安裝。在安裝前檢查并清理冷卻器筒體，法蘭面和螺紋，使用壓縮空氣吹掃冷卻器，確保干凈無雜物。
2.3.2氫氣冷卻器分節垂直安裝在汽側定子端蓋內，各節上端用螺栓固定，下端自由移動。安裝時將冷卻器垂直吊入冷卻母管，冷卻器與冷卻器罩之間通過密封槽內的密封膠條進行密封，以交叉方式均勻緊固螺栓，直至達到規定的最大力矩。
2.4發電機出線罩安裝
2.4.1發電機定子就位前，將出線箱翻轉至安裝位置并放入基礎中，仔細清理水平接合面至光潔無毛刺。
2.4.2在密封槽內填充密封膠SICOMET-50，嵌入橡膠圈，依據SIEMENS提供的標準KUN678.16制作并粘結，橡膠圈粘口接合面用油潤滑，然后交叉緊固螺栓，達到規定最大力矩700N.m。
2.4.3在校核無誤后進行氣密焊接（試驗壓力1.1倍額定壓力, 持續時間1小時）。用肥皂水檢查至不泄漏為止。焊接和試驗完畢后，清掃焊縫區域，按比例涂防銹劑和硬化劑（5:1）。
2.5發電機軸密封裝配
軸密封裝置是氫密封系統中一個很重要的環節，本臺機組采用單流環式油密封，油壓與氫壓控制在0.084±0.01MPa之內，密封瓦可以在軸頸上隨意徑向浮動，并通過銷鍵定位于密封座內。為了確保安裝精度，在進行現場實際安裝中，我們作到了以下幾點：
2.5.1通過研刮確保密封瓦座水平接合面接觸嚴密,每平方厘米接觸點的面積達到80％,且均勻分布。
2.5.2在把緊水平接合面螺栓的情況下,仔細檢查密封瓦座內與密封瓦配合的環形垂直面以及密封瓦座與端蓋的垂直接合面確保垂直無錯口。 水平接合面用0.03mm塞尺檢查不入。對座內沿軸向兩側面做涂色檢查確保兩側面均勻接觸。
2.5.3仔細清理密封瓦座各垂直配合面，確保各油室暢通,光潔、 無鐵銹、銹皮等雜物。
2.5.4仔細檢查密封瓦座各把合螺孔的絲孔無損壞,經試裝確認能夠把緊密封座。
2.5.5在把合好密封瓦后，檢查密封瓦的上、下兩半的垂直面在同一平面內且無錯口。在平板上檢查無間隙。
2.5.6仔細檢查密封瓦兩側垂直面光潔，表面無凹坑和裂紋，兩垂直面的不平行度符合圖紙要求。
2.5.7巴氏合金無夾渣、氣孔，表面無凹坑和裂紋，經檢查無脫胎現象。密封瓦油孔和環形油室內光潔,無鐵屑、銹皮等雜物。
2.5.8密封瓦與軸頸的間隙滿足圖紙及設計要求。
2.5.9組裝密封瓦時，按照設備上汽、勵側標志進行安裝。在把合密封瓦座與端蓋垂直接合面的過程中,通過不斷撥動密封瓦,保證在所有螺栓把緊后,密封瓦在座內無卡澀。油密封裝置裝完后,各接合面螺栓全部鎖緊。
2.5.10油密封裝置的油腔徹底清理,各油壓取樣管接頭在把緊后檢查均無堵塞和滲漏現象。
2.6發電機氣體管道安裝
2.6.1氣體管道法蘭密封墊均由外方提供。焊接法蘭時我們先將法蘭螺栓緊固，然后進行焊接。這樣可以避免焊接變形使法蘭出現張口而密封不嚴。
2.6.2氣體管道采用全氬弧焊接。安裝完畢后單獨做外部管路氣密性試驗，確保嚴密不漏。
2.7密封油系統安裝
密封油系統向密封瓦提供密封油，油壓必須隨時跟蹤發電機內氣體壓力的變化（壓差為0.084±0.01MPa），且密封瓦的油壓必須時刻保持平衡（壓差小于1Kpa）。所以，密封油系統運行正常與否直接關系到發電機密封瓦是否能有效密封。在現場安裝過程中，我們作到了以下幾點，這樣就使密封油系統的安裝精度得到了保證。
2.7.1密封油系統的管道在現場安裝前對管道內部進行徹底清洗，經過堿洗、靜泡、酸洗、水洗、鈍化、壓縮空氣吹干，并將管口密封保管，確保干凈無雜物。
2.7.2嚴格保證密封油系統的清潔度。通過大流量及高精度濾油車進行充分過濾，使油質最終達到MOOG三級以上標準，防止了由于油質本身造成的污染。
2.7.3對油質的狀況進行同步跟蹤。在密封油循環階段，也安排施工人員對密封瓦進行翻瓦清理，再次檢查油質情況。
2.8發電機整套風壓試驗
發電機整套風壓試驗是發電機本體及輔助系統安裝完后的一次質量大檢驗，是保證發電機漏氫率（量）達到預定目標的最后一道工序，所有造成系統泄漏的現象均必須在此階段消除。
2.8.1試驗用氣要求為經過凈化處理，除去油霧、水霧及雜物，保證干燥（相對濕度小于50％）、清潔的壓縮空氣。試驗時采用0.25級精密壓力表，使用氣壓表測量大氣壓力。
2.8.2為縮小檢漏范圍，整套風壓試驗前先對發電機氣體管道系統單獨進行風壓試驗，試驗壓力0.6MPa，歷時6小時，壓力無變化（進行溫度修正后）且無任何滲漏。
2.8.3發電機檢漏方法
使用肥皂液對容易引起泄漏的部位如管道結合部位、發電機定子絲堵連接處、螺栓連接處、閥門連接處等進行仔細檢漏，直至符合要求。
2.8.4整套風壓試驗盡量模擬運行狀態，密封油系統油質達到要求，系統調試完畢，能按正常運行要求向密封瓦供油（密封油壓比機內空氣壓力大0.084±0.01Mpa）；發電機外部冷卻水系統投入，并控制冷卻水溫基本穩定，使試驗時發電機內的氣溫基本維持穩定；氫氣冷卻器水側投入，維持一定的壓力以減少冷卻管束脹口處內、外壓差。
2.8.5發電機整套風壓試驗計算公式如下：
△V=V【（P1+PB1）/（273+t1）-（P2+PB2）/（273+t2）】×Q0/P0×24/△h
其中：△V—在給定狀態下的每晝夜平均漏氣量        m3/d
V—發電機充氣容積                          取90m3；
P0—給定狀態下大氣壓力，                P0=0.1MPa；
Q0—給定狀態下大氣溫度，           Q0=273+20=293k；
P1—試驗開始時機內的氣體壓力（表壓）          MPa；
PB1—試驗開始時大氣壓力                       MPa；
t1   —試驗開始時機內的氣體平均溫度，             ℃；
P2  —試驗結束時機內的氣體壓力（表壓）         MPa；
PB2—試驗結束時大氣壓力                       Mpa；
t2  —試驗結束時機內的氣體平均溫度               ℃；
△h—正式試驗進行連續記錄的時間小時數            h；
注：大氣壓力用氣壓表測量。定子內氣體的溫度值，以汽、勵端、機座中間的溫度計和冷熱風壓區中的電阻溫度計讀數平均值為準。
2.8.6試驗時間不少于24小時，試驗進行12小時后，即可進行計算，并畫成△V=f（△t）曲線；如果漏氣量連續三點相互間誤差不超過15%，可以認為漏氣量已穩定，并可結束試驗，否則延長試驗時間。
2.8.7發電機內氣體溫度、密封油箱油位要保證維持相對穩定，進行壓力和溫度讀數時，確保讀數準確，并嚴防誤操作，以保證測量結果的準確性。
3. 實施情況及效果
3.1實施情況
3.1.1在項目開工前，成立了以公司副經理為首的，由專工、技術員、質檢員、班長、作業人員為成員的控制發電機漏氫創精品小組，并堅持每周開展活動，及時處理施工中出現的問題。
3.1.2在項目開工前，先后編制了《發電機漏氫量（率）控制創精品措施》、《發電機整套風壓試驗》等技術措施，并組織了詳細的技術交底，使作業人員做到了事先心中有數。
3.1.3加強了質量監督和過程控制。對影響發電機漏氫的每道工序均明確責任人和各級驗收人，使每項作業均能夠嚴格按照技術措施和規范的要求進行，這就為有效控制發電機漏氫打下了堅實的基礎。
3.1.4與外方專家團結合作，強化了施工工藝，在每一道工序都嚴格執行過程控制管理。嚴把質量關。
3.1.5制訂了嚴格的獎懲措施，加強了作業人員和各級管理人員的責任心。
3.2運行效果
3.2.1發電機整套風壓試驗：168時＃1機發電機整套風壓時，折算為漏氫氣量為9.85Nm3／d；＃2機發電機整套風壓時，折算為漏氫氣量為9.98Nm3／d；
3.2.2 邯峰電廠達標時（一年后）復檢：#1機發電機漏氫量9.78Nm3／d；#2機發電機漏氫量8.2Nm3／d。實現了發電機漏氫創精品的目標。
4.結束語
由于在安裝階段施工單位對發電機漏氫給予了足夠的重視，同時在施工過程中嚴格執行過程控制管理，嚴把質量關。雖然耗費了大量的人力和物力，但最終使得發電機漏氫得到了很好的控制。但我們也應該清醒的認識到，發電機漏氫量的控制是一個系統工程，影響發電機漏氫量的因素很多，安裝階段只是其中的一個步驟。若想從根本上控制漏氫量的大小，只有通過制造、安裝、調試、運行等各個方面相關部門齊心協力，各個環節都嚴把質量關，制造廠家提高制造工藝，安裝單位提高安裝精度，調試部門提高調試水平，運行部門改進檢測手段。只有這樣，發電機漏氫量才能夠得到根本的控制。