汽轮发电机氢冷系统湿度超标原因分析及对策
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空 、 两侧 油压 的平衡 阀 ， 氢 氢侧 密封 油压 跟踪 空侧 密
为防止 漏氢 ， 该公 司曾采取 措施 提高 机端压 力 ． 使 机端 氢油 压差维 持在 规定 范 围 ，提 高后发 电机 密
封 油压力 见 表２ 。
表 ２ 提 高 机 端 压 力后 的发 电机 密 封 油 系统 参数 ＭＰ ａ
系 到氢冷 发 电机 的安全 运行 。 年来 ， 近 国内大型 氢冷 发 电机 发生 过多起 定 子线 圈端部 绝缘 击穿 和转 子 护 环 裂纹事 故 ，其 主要原 因与机 内氢气 湿度 过大 密切
发 电厂采用 碱性 水溶 液 电解 制氢 ，制 取 的氢气
中不 可避 免带 有水分 ，充 氢或 补氢会 导致 水分 进入 发 电机 内。 由补氢带 人发 电机 内的水 量等 于每 天 的
研 究 与 分 析
Ｙ Ｎ ＪＵＹＵ Ｆ Ｎｘ Ａ ｌ Ｅ
汽轮 发 电机 氢冷 系统 湿 度超 标 原 因 分析 及对 策
谢 健 白 鲒 黄 伟 钢 宋 战兵ｚ李旭 东 ， ， ， ，
（． １ 陕西 渭河发 电有 限公 司， 西 咸 阳 ７ ２ ８ ；２ 陕西 电力科 学研 究 院， 陕 １０ ５ ． 陕西 西安 ３ 大唐 陕 西发 电有 限公 司灞桥 热 电厂 ． ． 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ５ ７０ ５ ； １０ ４
收 稿 日Байду номын сангаас ：Ｏ Ｏ ０ — ９ ２ ｌ一 ７ ２
于 油流 中 ， 被油 泵重新 打入润 滑油 、 密封油 系统 。 号 ６ 发 电机 密封 油系统 的结 构为 ： 密封 瓦为 双环式 ， 油 供
作者简介 ： 谢
健 （９Ｏ ）男 ， １７ 一 ， 陕西渭南人 ， 大专 ， 助理丁程师 ， 从事发电厂运行工作 。
大。
２１ 氢 冷 器 泄 漏 ．＿ ３
此 时 励 端 油 压 极 高 ，励 端 氢 油 压 差 高 达 ００ ．９ ＭＰ ， 出渭河 发 电公 司运 行规 程 的规定 。 这样 的 ａ超 在 密封 油 参数下 运行 ， 不但 会造 成发 电机 进油 ， 还会产 生励 端密 封油 沿轴 颈泄 漏 ，造成严 重 污染 和不安 全
封 油 压 自动 调 节 。但 平 衡 阀灵 敏 度 只 能 达 到 ０９ ．８
ｋ ａ也 就 是说 ， Ｐ， 空氢 两 侧 油压 将 有 ０ ８ｋ ａ ． Ｐ 的压 差 ９ 在 这～ 压差 的作用 下 ，空侧 油将 经密 封 瓦 的中间带
窜入氢侧 ， 与氢侧 油共 同排 至氢侧 回油腔 ， 最终 造成 氢 气湿度 增 大 。因此 ， 密封 油窜 油量 增大 。 入发 电 进 机 的水 分也会 随之增 加 ，发 电机氢气 湿 度将 明显增
露 点 温度０ ｏ表示 ｌ Ｃ ｌ ｌ 。渭河 发 电公 司６ 发 电机 为 氢 号
氢气气 源 中含水量大 ， 补充氢气 进入机 内的 随着 水 分 随之 增 大 ， 电机氢 气湿 度将 明显增 大 。 发
２１ 密封 油 窜油 带入 发 电机 内的水 分 ．． ２
由于汽 轮机轴 封结 构特点 ， 蒸气 进入润 滑油 ， 水
ＹＮＩ ｕＥｘ 研究与分析 Ａ Ｎ ｌ Ｊ ＹＦ Ｕ
ｌｉ ｌ； ０
系 统分 为 空侧 、氢侧 ２ 回路 ，个 回路 之 间相 对 独 个 ２
瓦磨 损严 重造 成密封 油 泄漏量 大 、机端 空侧 密封油 压 偏低 。
立， 只要密 封 瓦空 侧 、 侧 油压 完 全 相等 ， 氢 密封 瓦 两 侧 的 中间带 不会 发生 窜油 现象 。为此 ，设计 了平 衡
分析 发 电机氢气 湿度 超标 的原 因 ，主要是 查找 有可 能进 入发 电机 内 的水 源 。
２１ 由补 氢带入机 内的水分 ．． １
运行和备用期间，由于发电机内腔充压０３ Ｐ ， ． Ｍ ａ氢 气 与大气 之 间采用 密封 油 系统 隔绝 ，若 运 行维 护 和 控 制不 当 ， 易造 成氢 气湿度 不合 格 ， 极 而氢 气湿 度关
１ ６ 号机 运行 中存 在 的 问题
氢气 湿 度超标 是 指运行 中发 电机 内的氢气 湿度 超 过０Ｃ 点 温度 。根据 有关 规定 ：氢冷 发 电机运 行 ￣露 中， 当发 电机 内最低 温 度 为５℃时 ， 行 氢 压下 允许 运 的湿度 高 限用露 点温 度一 ５℃表示 。 当发 电机 内最 低 温 度不 低 于 １ ０℃时 ， 行 氢压 下 允许 的湿 度高 限用 运
耗氢 量 与补 给氢气 中含水 量 的乘积 ， 计算 公式 为 ：
Ｑｌ Ａ ＝ △ Ｈ
相关。 因此 ， 降低氢 气 湿度 ， 使其 符合 安全 生产要 求 ， 已成为各 电厂研究 的重要课 题 。
式 中 ： 为每 天 的耗氢 量 （ △ 即补氢量 ）ｍ／； ， ３ Ａ 为补 ｄ 给 氢气 中的含 水量 ，／ 。 ｇ ｍ。
０ 引 言
氢冷 发 电机是 以氢 气为 冷却 介质 ， 转子绕 组 、 对 定 子铁 心及 构件表 面 进行冷 却 。采用 氢气 冷却 的发 电机具有 效率 高 、 冷却 效果好 、 全可靠 等 优势 。在 安
２ 氢 气 湿 度 超 标 的原 因分 析
２ １ 氢 气湿 度超 标 的一般 原 因 ．
《 氢冷 电机密 封性 检 验 方 法及 评 定 》 规定 ， 额定 氢 压 为０３ＭＰ ． ａ的机组 ， Ｈ ４５ｍ３ Ｉ 氢 冷发 △Ｕ ≤１ ． ／ ２ ｄｌ 。《 电机 氢 气 湿 度 的 技 术 要 求 》规 定 ，氢 气露 点 温度
≤一 ５℃时 ， Ｈ ２ｇｍ 。 ２ Ａ ≤ ／ 。
当含水 的油 回到 主油箱 后 ， 由于重 力作 用 ， 部分水 大 沉 淀在 主油 箱底部 ，一 小部 分 以细小水 滴方式 存在
冷 发 电机 ， 却 方式 为 水 一 氢 。进 入 ２ ０ 年 夏 季 冷 氢一 ０６ 后 。号 发 电机氢 气湿 度严 重超 标 ，露点 温度 一直 在 ６ ０ 以上 ． 度达 ３ 一 ０℃ ， 重威 胁机 组 的安全运 行 。 严
为防止 漏氢 ， 该公 司曾采取 措施 提高 机端压 力 ． 使 机端 氢油 压差维 持在 规定 范 围 ，提 高后发 电机 密
封 油压力 见 表２ 。
表 ２ 提 高 机 端 压 力后 的发 电机 密 封 油 系统 参数 ＭＰ ａ
系 到氢冷 发 电机 的安全 运行 。 年来 ， 近 国内大型 氢冷 发 电机 发生 过多起 定 子线 圈端部 绝缘 击穿 和转 子 护 环 裂纹事 故 ，其 主要原 因与机 内氢气 湿度 过大 密切
发 电厂采用 碱性 水溶 液 电解 制氢 ，制 取 的氢气
中不 可避 免带 有水分 ，充 氢或 补氢会 导致 水分 进入 发 电机 内。 由补氢带 人发 电机 内的水 量等 于每 天 的
研 究 与 分 析
Ｙ Ｎ ＪＵＹＵ Ｆ Ｎｘ Ａ ｌ Ｅ
汽轮 发 电机 氢冷 系统 湿 度超 标 原 因 分析 及对 策
谢 健 白 鲒 黄 伟 钢 宋 战兵ｚ李旭 东 ， ， ， ，
（． １ 陕西 渭河发 电有 限公 司， 西 咸 阳 ７ ２ ８ ；２ 陕西 电力科 学研 究 院， 陕 １０ ５ ． 陕西 西安 ３ 大唐 陕 西发 电有 限公 司灞桥 热 电厂 ． ． 陕西 西安 ７０ ６ ） １０ ５ ７０ ５ ； １０ ４
收 稿 日Байду номын сангаас ：Ｏ Ｏ ０ — ９ ２ ｌ一 ７ ２
于 油流 中 ， 被油 泵重新 打入润 滑油 、 密封油 系统 。 号 ６ 发 电机 密封 油系统 的结 构为 ： 密封 瓦为 双环式 ， 油 供
作者简介 ： 谢
健 （９Ｏ ）男 ， １７ 一 ， 陕西渭南人 ， 大专 ， 助理丁程师 ， 从事发电厂运行工作 。
大。
２１ 氢 冷 器 泄 漏 ．＿ ３
此 时 励 端 油 压 极 高 ，励 端 氢 油 压 差 高 达 ００ ．９ ＭＰ ， 出渭河 发 电公 司运 行规 程 的规定 。 这样 的 ａ超 在 密封 油 参数下 运行 ， 不但 会造 成发 电机 进油 ， 还会产 生励 端密 封油 沿轴 颈泄 漏 ，造成严 重 污染 和不安 全
封 油 压 自动 调 节 。但 平 衡 阀灵 敏 度 只 能 达 到 ０９ ．８
ｋ ａ也 就 是说 ， Ｐ， 空氢 两 侧 油压 将 有 ０ ８ｋ ａ ． Ｐ 的压 差 ９ 在 这～ 压差 的作用 下 ，空侧 油将 经密 封 瓦 的中间带
窜入氢侧 ， 与氢侧 油共 同排 至氢侧 回油腔 ， 最终 造成 氢 气湿度 增 大 。因此 ， 密封 油窜 油量 增大 。 入发 电 进 机 的水 分也会 随之增 加 ，发 电机氢气 湿 度将 明显增
露 点 温度０ ｏ表示 ｌ Ｃ ｌ ｌ 。渭河 发 电公 司６ 发 电机 为 氢 号
氢气气 源 中含水量大 ， 补充氢气 进入机 内的 随着 水 分 随之 增 大 ， 电机氢 气湿 度将 明显增 大 。 发
２１ 密封 油 窜油 带入 发 电机 内的水 分 ．． ２
由于汽 轮机轴 封结 构特点 ， 蒸气 进入润 滑油 ， 水
ＹＮＩ ｕＥｘ 研究与分析 Ａ Ｎ ｌ Ｊ ＹＦ Ｕ
ｌｉ ｌ； ０
系 统分 为 空侧 、氢侧 ２ 回路 ，个 回路 之 间相 对 独 个 ２
瓦磨 损严 重造 成密封 油 泄漏量 大 、机端 空侧 密封油 压 偏低 。
立， 只要密 封 瓦空 侧 、 侧 油压 完 全 相等 ， 氢 密封 瓦 两 侧 的 中间带 不会 发生 窜油 现象 。为此 ，设计 了平 衡
分析 发 电机氢气 湿度 超标 的原 因 ，主要是 查找 有可 能进 入发 电机 内 的水 源 。
２１ 由补 氢带入机 内的水分 ．． １
运行和备用期间，由于发电机内腔充压０３ Ｐ ， ． Ｍ ａ氢 气 与大气 之 间采用 密封 油 系统 隔绝 ，若 运 行维 护 和 控 制不 当 ， 易造 成氢 气湿度 不合 格 ， 极 而氢 气湿 度关
１ ６ 号机 运行 中存 在 的 问题
氢气 湿 度超标 是 指运行 中发 电机 内的氢气 湿度 超 过０Ｃ 点 温度 。根据 有关 规定 ：氢冷 发 电机运 行 ￣露 中， 当发 电机 内最低 温 度 为５℃时 ， 行 氢 压下 允许 运 的湿度 高 限用露 点温 度一 ５℃表示 。 当发 电机 内最 低 温 度不 低 于 １ ０℃时 ， 行 氢压 下 允许 的湿 度高 限用 运
耗氢 量 与补 给氢气 中含水 量 的乘积 ， 计算 公式 为 ：
Ｑｌ Ａ ＝ △ Ｈ
相关。 因此 ， 降低氢 气 湿度 ， 使其 符合 安全 生产要 求 ， 已成为各 电厂研究 的重要课 题 。
式 中 ： 为每 天 的耗氢 量 （ △ 即补氢量 ）ｍ／； ， ３ Ａ 为补 ｄ 给 氢气 中的含 水量 ，／ 。 ｇ ｍ。
０ 引 言
氢冷 发 电机是 以氢 气为 冷却 介质 ， 转子绕 组 、 对 定 子铁 心及 构件表 面 进行冷 却 。采用 氢气 冷却 的发 电机具有 效率 高 、 冷却 效果好 、 全可靠 等 优势 。在 安
２ 氢 气 湿 度 超 标 的原 因分 析
２ １ 氢 气湿 度超 标 的一般 原 因 ．
《 氢冷 电机密 封性 检 验 方 法及 评 定 》 规定 ， 额定 氢 压 为０３ＭＰ ． ａ的机组 ， Ｈ ４５ｍ３ Ｉ 氢 冷发 △Ｕ ≤１ ． ／ ２ ｄｌ 。《 电机 氢 气 湿 度 的 技 术 要 求 》规 定 ，氢 气露 点 温度
≤一 ５℃时 ， Ｈ ２ｇｍ 。 ２ Ａ ≤ ／ 。
当含水 的油 回到 主油箱 后 ， 由于重 力作 用 ， 部分水 大 沉 淀在 主油 箱底部 ，一 小部 分 以细小水 滴方式 存在
冷 发 电机 ， 却 方式 为 水 一 氢 。进 入 ２ ０ 年 夏 季 冷 氢一 ０６ 后 。号 发 电机氢 气湿 度严 重超 标 ，露点 温度 一直 在 ６ ０ 以上 ． 度达 ３ 一 ０℃ ， 重威 胁机 组 的安全运 行 。 严