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300MW发电机氢气纯度降低原因分析（北京京能高安屯燃气热电有限责任公司 北京市100024）摘要：氢内冷发电机氢气系统运行状况的优劣直接影响机组运行的安全，是 发电机组运行的主要技术指标之一木文针对目前国产300MW水氢冷发电机组 在运行过程中，机内氢气纯度下降过快的问题进行了系统的分析和论述，有效地 降低了发电机运行中的补氢量，保证了发电机氢气系统的稳定运行关键词：氢冷发电机组；密封油；氢气纯度氢气作为理想的冷却介质，在现代大型汽轮发电机被普遍应用如果机组运 行中氢气纯度不合格，将会造成机内击现局部过热的现象有害气体的存在还会 造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀，肓接影响机组的安全1设备概况北京京能高安屯燃气热电有限责任公司燃气■蒸汽联合循环机组，采用1套 845MW级燃气蒸汽联合循环“二拖一”多轴布置机组发电机运行氢气压力为0.31MPa,发电机内氢气纯度必须保持在96%以上， 氢气的纯度的调节范围为96%〜98%,含氧量不得超过1.2%正常运行时，发 电机内的氢压高于水压35kPa；发电机密封油油压保持高于机内氢压若密封油 油压不能维持时，必须排放机内氢气减压，以保持与密封油油压的规定压差值。

发电机油氢差压56kPa〜84kPa2密封油系统及工作原理密封油的作用为防止发电机内的氢气不会通过轴端向外泄漏以维持机内的 氢压在发电机的两端设置了油密封装置，通过供油及控制装置，为密封瓦提供 氢侧、空侧密封油密封油系统原理图1所示密封油系统采用双流环设计，空侧密封油由两台空侧交流密封油泵（一运一 备）及一台直流密封油泵提供，氢侧密封油由两台氢侧交流密封油泵（一运一备） 提供图1发电机密封油原理3故障情况1号发电机投产后自2015年6月起，氢气纯度每天下降大于0.5%,补氢量 高于50m3,最大吋日补氢量70m3o在正常情况下，因发电机氢压下降而补充 的氢气量足以弥补在这期间发生的氢气纯度的下降我厂因纯度下降造成的补氢 量远远超标4氢纯度下降快的原因分析4.1运行中很难保证空侧密封油和氢侧密封油压力的平衡按照双流双环密封瓦设计原理来讲，只有维持密封瓦内空侧密封油与氢侧密 封油压力基本相等，减少空、氢侧密封油的交换，才能防止空侧油系统中夹带的 空气等进入氢侧密封油系统，但实际运行中却很难保证空侧密封油和氢侧密封油 压力的平衡造成空侧密封油和氢侧密封油压力不平衡主要有两个原因，其一是氢侧密封 油系统的平衡阀调节精度差。

目前平衡阀要求的精度为±50毫米水柱(±490Pa) [1],在运行中，由于平衡阀活塞和油缸之间间隙较小,稍有 杂质可能造成活塞的运动阻力增大，甚至卡死，致使平衡阀调节精度变差其二 是空、氢侧密封油压力的测量误差机组运行中只有维持密封瓦与转轴之间的油 压平衡，才能减少空、氢侧密封油的互相窜动，但由于设备结构原因和现有技术 水平的限制，目前只能测量密封瓦上的空、氢侧密封油进油处的压力作为平衡阀 的调节信号，因此必然造成测量误差，平衡阀不能有效维持空、氢侧密封油压力 的平衡，从而引起发电机补氢量增大4.2氢侧密封油箱自动补排油阀故障造成漏流为实现氢侧密封油箱自动补排油功能，氢侧油箱上设有补油浮球阀和排油浮 球阀各一个，用来维持氢侧油箱油位的相对稳定[2]如果油箱上补油浮球阀或 排油浮球阀故障造成漏流，浮球阀为了维持油位稳定，油箱内就会不断进行空、 氢侧油的持续交换，造成氢侧密封油的快速污染，从而直接影响到发电机内氢气 纯度劣化速度［3］4.3发电机密封油温度控制过高密封油的粘度随油温的升高而降低，在同样的流通面积内，要维持一定的密 封油压力，当密封油温度高时，就需要较大流量的密封油。

发电机制造厂般规 定氢冷发电机空、氢侧密封油温度正常值在27-49C之间机组运行中一般维持 在42C左右，油温在42C时的粘度比27C吋小，要维持一定的密封油压，则需 要较大的密封油流量⑷因此密封油温度过高将导致密封油流量增大，同样会 引起发电机内氢气纯度下降5排查及治理5.1检查氢侧密封油箱补、排油阀是否存在漏流通过对氢侧密封油箱补、排油管道进行测温检查，发现氢侧密封油箱自动补、 排油管道温度较高，说明管道中确实都有油流动，补、排油阀存在漏流，密封油 箱内部空侧油和氢侧油正在进行置换为尽量降低氢侧油箱内密封油的交换量, 缓慢关闭密封油箱补油门，经长时间观察，密封油箱油位稳定通过调整，虽然降低了油箱内空氢侧密封油的交换量，但经测温发现氢侧油 箱的排油管道还是温度较高，说明油箱正常运行中还是有排油，充分证明密封瓦 处空、氢侧确实存在窜油现象，并且是密封瓦处空侧油压较氢侧油压高为降低 两者之间的窜油量，首先将密封油温度下调至35度；其次，精细调整氢侧密封 油平衡阀旁路门，适当提高氢侧供油压力，使其尽量实现密封瓦处空氢侧油压的 平衡经过调整后长时间的观察，氢侧密封油箱排油管道温度已大为降低，证明 排油量已大为减少。

5.2检查发电机密封油温度控制是否存在过高现象通过检查发现，发电机密封油温度运行中控制42C,温度稳定，不存在油 温控制过高现象6结论发电机密封油中氢侧油被品质较差的空侧油大量置换，引起氢侧油质劣化, 进而造成发电机氢气污染是造成氢纯度劣化快的重要原因机组运行中出现发电 机氢纯度下降快现象，通过对密封油系统进行综合、精细的调整，氢气纯度劣化 能够得到有效缓解，能够降低发电机氢纯度的下降速度，减少发电机提纯氢气用 量参考文献：[1] 马昭武•发电机氢气纯度下降过快的分析与处理[J]•湖北电力.2009年09期.[2] 俞文英•发电机密封油系统防进油措施分析[J]•电力安全技术，2002, 12.[3] 张修波，姚德全，韩德才•氢冷汽轮发电机氢气纯度下降过快的原因[J]•东 北电力技术，2002, (4)・[4] 马保会，倪涛，张学良.330MW汽轮发电机组密封油系统故障分析及处理 [J]•华电技术，2010, 12.。