发电机氢气纯度不合格？分析分析！

300MW汽轮发电机氢气纯度下降原因分析

摘要：提高氢冷发电机氢气纯度主要手段有两个：一个是排补氢，另一个调整密封油系统工作正常。排补氢既不安全、也不经济、更不环保。调整密封油系统工作正常，应该作为提高氢冷发电机氢气纯度的重要手段。对于双流环式油密封而言，保证差压阀及平衡阀工作正常，防止空氢侧密封瓦串油是防止发电机内氢气污染的有效办法。

关键词：汽轮发电机组；氢气；系统；运行分析

前言

氢气纯度不合格，将会造成机内构件局部过热。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，直接影响机组的安全。如果氢气纯度下降至爆炸范围内，在一定的条件下可能会引起发电机内氢气爆炸；此外，氢气纯度下降时，混合气体的密度随氢气纯度的下降而上升，将导致发电机的通风摩擦损耗增加，降低发电机的效率。因此，发电机在氢气纯度低时长期运行是极不经济的，要求利用排污、补氢的方法提高机内的氢气纯度，这对机组的安全运行构成潜在威胁，同时也造成了一定经济损失。

1 技术分析

1.1 影响发电机氢气纯度因素的理论分析

由于发电机内氢气压力比大气压力高，外界空气不可能漏进发电机内，而运行中压缩空气管与氢气系统中空气干燥器管路是断开的，所以压缩空气漏入发电机的可能性也不存在，因而影响氢气纯度的因素可能来自以下几方面：

（1）氢气纯度测量不准确。

（2）新氢质量不合格。

（3）氢气湿度大。

（4）发电机密封油含水超标。

（5）密封瓦处空、氢侧密封油窜流。

（6）氢侧密封油箱中的补排浮球油阀故障。

（7）压差阀工作不正常压差阀工作不正常将可能出现密封油直接进入发电机内的现象。

（8）防爆风机工作异常。

1.2 我厂#5机组发电机氢气纯度下降的分析和判断

发电机氢气纯度低原因分析

摘要：根据单流环式油密封油系统进行了介绍，对可能造成氢气纯度低的原因进行了分析。

关键词：单流环式 氢纯度低 燃机发电机

发电机氢气纯度降低，将存在氢爆的可能，还会造成发

电机绕组绝缘下降，严重威胁发电机的安全，同时，还是造成发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因，发电机氢气纯度降低还将影响冷却效果，所以发电机氢气纯度是否合格至关重要。

某电厂采用哈尔滨电机厂生产的QFN-353-2 型发电机，

本型发电机采用密闭循环通风系统，定子绕组氢外冷，转子绕组氢内冷，额定氢压0.35MPa（表压），额定密封油差压为35kPa，氢气纯度＞96%，低限为95%。在机组停运备用一个月重新启动后发现氢气纯度出现了低于96%的情况，且连续一周每天排补氢一次并没有将氢气纯度提高至96%以上。

1 密封油工作原理

本型发电机采用单流环式油密封，密封瓦由锻钢加工而成，内圆表面铸有轴承合金。油密封装置位于发电机两端端盖内，其功能为通过轴径与密封瓦之间的压力油膜阻止氢气

外逸。单流环即密封瓦的氢侧和空侧共用同一股油源，油源来自主油箱经交流润滑油泵同时供轴承润滑油与密封油，交流油泵出来经密封油差压阀调整压力后直接供给发电机两端密封瓦，密封瓦空侧回油直接返回回油箱，氢侧回油返回消泡箱经浮球油箱后返回主油箱，以消除油中少量的氢，密封油与氢气的压差通过压差阀自动维持。

图1 密封瓦示意图

2 氢纯度低原因分析

2.1 氢气纯度仪检测问题

为了检测氢纯度仪表的准确性，分别使用99.999%、75%、25%的标气对纯度仪进行了检测，检测结果正常，可排除氢气纯度仪问题。

2.2 氢气瓶组来氢气不合格问题

为了验证来氢的纯度，在氢瓶组出口进行了检测，显示纯度99.99%，同时为了验证补氢管路是否有泄漏点造成管道内是否会进入空气问题，在发电机侧的氢气汇流排取样管进行测量氢纯度同样显示为99.99%，可排除氢瓶组补氢不合格及补氢沿途管路漏入空气的可能。

GE 9F燃机发电机氢气纯度下降原因分析及对策

GE 9F燃机发电机是一种高效、可靠的发电设备，广泛应用于电厂、工厂和其他工业领域。近年来，一些使用GE 9F燃机发电机的企业发现，氢气纯度出现下降的问题，导致设备运行不稳定，甚至出现故障。为了解决这一问题，本文将对GE 9F燃机发电机氢气纯度下降的原因进行分析，并提出相应的对策。

一、氢气纯度下降的原因分析

1. 氢气制备设备故障

GE 9F燃机发电机使用氢气作为燃料，氢气纯度对设备的运行稳定性和效率有着重要影响。氢气制备设备的故障或老化可能是导致氢气纯度下降的主要原因之一。如果制备设备的催化剂老化或损坏，将导致氢气纯度下降。

2. 氢气储存设备漏气

氢气储存设备是保证氢气纯度的关键环节，如果储存设备存在漏气情况，会导致氢气纯度下降。设备的老化、损坏或者操作不当都可能会导致氢气储存设备的漏气问题。

3. 外部环境影响

氢气作为燃料，容易受外部环境的影响。氢气的储存环境可能存在水分、杂质等，这些外部环境因素可能导致氢气纯度下降。氢气输送管道、阀门等设备的老化或者外部损伤也会影响氢气的纯度。

4. 运行参数调整不当

GE 9F燃机发电机的运行参数对氢气纯度有着直接的影响，如果运行参数调整不当或者设备操作不当，都可能导致氢气纯度下降。

5. 周期性维护不足

设备的老化、损坏等问题通常需要进行周期性的维护和检查，如果维护不足，将导致设备性能下降，氢气纯度也会受到影响。

二、对策建议

1. 定期维护氢气制备设备

对氢气制备设备进行定期的检查和维护非常重要。一方面可以确保设备的正常运行，另一方面也可以及时发现并解决设备的故障问题。 2. 定期检测氢气储存设备

对氢气储存设备进行定期的检测，确保设备的密封性和完整性。如果发现漏气问题，要及时进行维修和更换。

660MW发电机氢气纯度降低原因分析及处理

摘要：现代大型机组基本使用水氢氢冷却方式，即定子绕组采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯和其他构件为氢气表面冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构，氢气由装在转子两端的浆式风扇强制循环，并通过设置在定子机座四角的氢气冷却器进行冷却，具有效率高，冷却效果好，安全可靠等优势。同时为维持发电机内部氢气不外泄，必须设置密封油系统对发电机动（转子）静（轴瓦）部分进行密封。原理是通过对密封瓦通入一定压强的密封油，使密封瓦内密封油压强大于发电机内部氢气压强，以防止氢气自密封瓦动静间隙处外泄，期间密封油会自密封瓦两侧外泄，其中一部分会流入发动机内部并与氢气接触。

关键词：660MW；发电机；氢气纯度

一、660MW发电机氢气纯度降低的危害

氢气作为一种极易爆炸的危险品，如果氢气中含氧量大于3%，遇明火即会发生爆炸。发电机在运转过程中可能出现定、转子放电现象，若发电机内氢气纯度降低，则存在氢爆的可能，严重威胁设备安全。发电机氢气纯度降低，可能造成发电机绕组绝缘下降，严重威胁发电机的安全。从经济角度来看,氢气纯度越高，混合气体的密度就越小，通风摩擦损耗就越小。当机壳内压力不变时，氢气纯度每降低1%，通风摩擦损耗增加11%，氢气纯度降低冷却效果下降对机组运行不利。正常发电机制造厂家要求氢气纯度在95%--98%之间。所以运行中必须严格监视，及时调整，确保纯度合格。

二、660MW发电机氢气纯度降低的原因分析 某660MW发电机机运行时，机内氢气纯度缓慢降低至95.10%，远低于发电机制造厂家设计≥98%要求，需要对其纯度下降原因进行分析，并采取针对性解决方案。

1.

原因分析

在660MW发电机运行时，机内氢气纯度低至98％，即可认为氢气纯度不足，针对这一问题，一般来说运行人员应进行排补氢操作。排污时首先应确认氢气系统和附属设备没有动火工作，随后缓慢操作排氢门，防控静电问题招致的爆炸起火事故，待氢压降低至0.38-0.4MPa时，关闭排氢门，并重新充入合格氢气，反复操作多次后，即可恢复氢气纯度在合格范围。但通过排补氢操作发现故障仍然存在，氢气纯度仍持续降低。随后运行人员对各系统进行排查后发现密封油真空泵油水分离器内部积水较多，密封油真空油箱真空下降至-76kPa，随即对密封油真空泵进行换油，真空泵出力提升，密封油真空油箱真空恢复至-84kPa。在密封油真空油箱真空上升后，发电机内氢气纯度缓慢上升至95.7％，进一步分析认为密封油油源汽轮机润滑油油质可能劣化。对汽轮机润滑油油质进行化验后，发现汽轮机润滑油中水分含量超出标准要求。