氢渗漏

目前，国内汽轮发电机几乎都采用水氢氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷的方式。机组在运行期间，发电机内腔充入一定压力和纯度的氢气，氢气与大气之间采用密封油隔绝，防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气漏出。由于氢气是易燃易爆气体，当空气中氢气的体积含量达到4%~74.2%范围时，遇到明火会发生爆炸，所以必须严格地控制发电机漏氢量，保证运行安全。发电机氢气泄漏量对机组的安全生产至关重要，同时发电机漏氢也是较难解决的问题。

密封油系统的工作原理QFSN-600-2YHG型汽轮发电机采用双流双环式油密封，油密封装置装在发电机两端端盖内，内有空侧、氢侧两个环状配油槽，氢侧密封油流向氢侧配油槽，空侧密封油流向空侧配油槽，然后空侧和氢侧密封油分别沿轴向相反的方向穿过密封瓦内侧与转轴之间的间隙流出。发电机密封瓦系统分为空侧、氢侧两条油路。空侧密封油油路：空侧交流密封油泵（或空侧直流油泵）将来自发电机空侧密封油回油箱的润滑油升压，空侧密封油先通过差压阀调节后经冷油器、滤网进入密封瓦的空侧配油槽，由密封瓦的空侧密封环与转子的径向间隙向外流出，与发电机两端轴承回油汇合后进入空侧密封油回油箱，去除溶入油里的氢气后再次进入空侧密封油泵。空侧密封油路共有两个差压阀，主差压阀与空侧密封油泵并联，通过跟踪发电机内氢压使密封瓦处的空侧密封油压始终高出发电机内氢压0.084~0.01MPa，备用差压阀在空侧密封油泵出口，一旦空侧交流和直流密封油泵均出现故障，密封瓦处空侧油压低于氢压0.056MPa时，备用差压打开，由汽轮机高压或低压备用油源进行补充，确保密封瓦处空侧油压始终高于氢压0.056±0.01MPa。氢侧密封油油路：氢侧回油箱的回油经氢侧交流密封油泵（或氢侧直流密封油泵）升压后通过冷油器、滤网和平衡阀进入密封瓦的氢侧配油槽，由密封瓦的氢侧密封环与转子间的径向间隙流出，进入消泡箱内逸出溶入的氢气后流入氢侧密封油箱。氢侧密封油压通过平衡阀跟踪空侧密封油压，两者差压保持在490Pa内，严格控制两路油流的串流量，从而有效的减少了氢气的流失和空气对机内氢气的污染，即使当氢侧密封油失去时，空侧密封油仍可起到密封作用。1

发电机氢气泄漏的因素发电机漏氢是汽轮发电机组安装及检修中比较普遍的问题，又是比较难解决的质量问题。发电机漏氢的因素可能有以下几个方面：

1、差压阀工作不正常造成漏氢

正常运行时密封油压力应该比氢气压力高0.056MPa，由于温度或其他原因造成氢气压力变化时，差压阀必须相应变化。压差高会造成密封油进入发电机，差压低则会造成密封不良漏氢。所以当油氢差压高于0.084MPa时，主差压阀开度增大，通过泄去部分空侧油量来保证油氢压差维持在0.084MPa，差压低于0.084MPa时，主差压开度减小，通过减少空侧油的泄油量来保证差压维持在0.084MPa。当系统故障，差压低于0.056MPa后会造成发电机大量漏氢，所以一旦油氢差压低于0.056MPa后，备用差压阀打开，将汽轮机的高压或低压备用油供给空侧密封油路。一旦差压阀跟踪不良，会造成油氢差压过高或过低，差压过低即会造成氢气泄漏。

2、密封瓦径向间隙或轴向间隙超标造成漏氢

密封瓦径向间隙标准为0.20~0.25ram，当密封瓦磨损径向间隙变大后会造成密封油油膜难以形成，无法有效起到阻断氢气外泄的作用。密封瓦轴向间隙标准为0.45~0.77ram，轴向间隙过大过小均会影响密封瓦的氢侧、空侧密封环与密封瓦座侧面的靠紧程度，由于瓦座间隙增大造成密封油油量损失，从而影响密封效果。

3、密封瓦座造成漏氢

密封瓦座漏氢主要有两个方面的原因

1）瓦座垫片损伤。密封瓦座用螺栓固定在端盖上，密封瓦座和端盖接合面之间有一层耐油绝缘垫并使用密封胶固定。当瓦座垫片损坏直接造成氢气沿垫片破损处泄漏。

2）密封瓦座结合面有间隙或装配工艺不正确。密封瓦座、中间环是密封氢气的关键部件，大都是比较薄的部件，检修过程中可能会造成变形和结合面碰伤形成间隙，氢气就会从结合面间隙处漏出。密封瓦瓦座装配过程中，必须先紧固瓦座中分面螺栓后方可紧固垂直面螺栓，紧固时必须按照力矩要求交替进行，如不使用力矩扳手按序紧固，会造成瓦座结合面变形漏氢。

4、阀门及其他附件造成的漏氢

发电机氢气、二氧化碳管道中有较多的阀门，任何一个阀门内漏或密封不严就会造成漏氢。此外，氢气、二氧化碳管道的法兰垫片选用也很重要，一般选用厚度1.5mm的聚四氟乙烯垫片，普通石棉垫片在运行一段时间后会因为老化破损而漏氢。

5、出线罩漏氢

密封涂料受热熔化被挤出。出线罩和定子的结合面涂有密封涂料，在常温下密封效果很好，但是发电杌满负荷运行后氢气温度升高，造成密封涂料熔化交软，从结合面挤出造成漏氢。

6、氢冷器及端盖漏氢

氢冷器、端盖和结合面现场装配时，压条、密封框、密封垫条之间应涂密封胶，结合面螺栓应均匀紧固到设计力矩，否则会从力矩小的位置漏氢。氢冷器管束破损也会造成漏氢。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学