發(fā)電機氣水系統(tǒng)滲漏試驗分析

.z.西門子THDF660MW發(fā)電機氣/水系統(tǒng)滲漏試驗分析【摘要】介紹了進口SiemensTHDF600MW發(fā)電機利用氮氣在一次水箱上部維持一定壓力進展一次水回路壓力試驗的方法；介紹了進口SiemensTHDF600MW發(fā)電機氣密試驗的方法，該方法平安、可靠，取得了較好的效果。【關鍵詞】一次水系統(tǒng)內部局部；一次水系統(tǒng)外部局部；氮氣墊。0概述大型發(fā)電機靜子繞組及出線套管，稱為一次水內部局部，與之對應，發(fā)電機以外相關冷卻水管路、一次水泵、閥門、變送器、過濾器及冷卻器稱為一次水外部局部，兩者統(tǒng)稱為一次水系統(tǒng)。由于長周期承壓運行，容易產生水滲漏現象，無論進口還是國產機組曾屢次發(fā)生由于發(fā)電機內漏事件引起停機的事故。華能邯峰電廠安裝有兩臺SiemensTHDF660MW發(fā)電機，自2000年投運至今，一次水系統(tǒng)未進展壓力試驗。為了保證發(fā)電機平安長周期運行，2007年12月利用#2機組A級檢修時機用氮氣進展了#2發(fā)電機一次水系統(tǒng)水壓試驗。SiemensTHDF660MW發(fā)電機是轉子繞組直接軸向氣體冷卻，定子繞組直接水內冷，額定運行氫氣壓力4bar。與國產發(fā)電機設計不同之處是在發(fā)電機頂部設有一次水箱，該設計保證了一次水系統(tǒng)中所存在的氣體，都會聚到一次水箱的頂部〔正常運行液位約260mm〕，不會在管道及繞組內產生憋氣現象，保證了一次水在繞組內的流量。正常運行期間，一次水箱上部氫氣壓力達20Kpa時通過壓力釋放閥自動排入大氣；發(fā)電機投入運行前，通過專用管路向一次水箱頂部充入氮氣以維持正壓。發(fā)電機一次水系統(tǒng)滲漏試驗是在一次水箱液面上施加一個氮氣墊來實現，并維持一定壓力和時間。1一次水系統(tǒng)壓力試驗準備工作1.1工器具及專用儀表如下：壓力表2塊，最大量程6bar、0.25級和10bar、0.25級壓力表變徑接頭2個〔畫圖修配加工〕氮氣1瓶專用堵板〔畫圖修配加工〕3mm耐油膠皮假設干1.2整個一次水系統(tǒng)運行方式：一次水泵停運2試驗過程THDF660MW發(fā)電機水系統(tǒng)過程信息圖〔P+I圖〕2.1一次水外部局部壓力試驗由于滲漏試驗僅限于一次水外部局部，所以發(fā)電機繞組、套管和相連接器必須進展隔離。為此：關閉一次水外部系統(tǒng)相關熱工變送器、采樣回路前閥門〔事先征得熱工專業(yè)同意〕；關閉發(fā)電機靜子冷卻水入口閥門MKF41AA151并加裝堵板；關閉套管/相連接器冷卻水入口閥門MKF51AA151并加裝堵板；關閉發(fā)電機靜子冷卻水出口閥門MKF51AA061并加裝堵板；關閉發(fā)電機靜子冷卻水出口放氣閥門MKF41AA531并加裝堵板；關閉發(fā)電機靜子冷卻水入口放氣閥門MKF41AA521并加裝堵板；將壓力表MKF80CP511更換為10bar、0.25級壓力表。試驗方法及結果分析關閉閥門MKF80AA061，翻開閥門MKF01AA055，輕微翻開氮氣瓶體閥門，一次水箱壓力開場上升，在此期間用壓力表MKF80CP511進展監(jiān)視，顯示10bar立即關閉閥門MKF01AA055。開場檢查所有法蘭、螺栓及焊接部位等。熱平衡建立后，10min壓力表MKF80CP511指示無變化，試驗合格。2.2一次水內部局部壓力試驗由于滲漏試驗為一次水內部局部，即：發(fā)電機靜子繞組及套管/相連接器，維持2.1項壓力試驗完畢后系統(tǒng)狀態(tài)不變，將壓力表MKF80CP511更換為6bar、0.25級壓力表，翻開閥門MKF41AA531，一次水箱壓力開場上升，在此期間用壓力表MKF80CP511進展監(jiān)視，顯示6bar立即關閉閥門MKF41AA531。熱平衡建立后，試驗時間48hour.試驗期間仔細檢查所有法蘭、螺栓及絕緣引水管等。壓力表MKF80CP511輕微下降也要查明原因。3壓力試驗綜合分析第一種方法是一次水外部局部水壓試驗。該方法是利用一次水箱在發(fā)電機頂部的設計構造，用氮氣在一次水箱上部維持10bar壓力氣墊。實驗結果說明：熱穩(wěn)定建立前，壓力表MKF80CP511壓力下降過快，原因在于一次水箱上部氣體管路較多，造成一次水系統(tǒng)頂部氣體空間過大，檢修現場的溫度變化容易造成氣體的膨脹及壓縮，并且系統(tǒng)過于龐大，極易影響實驗結果。消除表管接頭、過濾器法蘭滲漏現象后，系統(tǒng)進入穩(wěn)定狀態(tài)。第二種方案是僅對發(fā)電機定子繞組進展壓力試驗。因在正常運行時，定子繞組漏水是火電機組最嚴重的事故之一，其危害輕則停機停爐，重則損壞主機，燒毀定子繞組或鐵芯。因此該方案著重檢驗定子繞組的耐壓情況，可有效檢測到因水電接頭焊接不良〔夾渣沙眼〕而可能造成的滲漏。4發(fā)電機整體氣密試驗4.1目的為了保證發(fā)電機平安可靠的運行，所有的系統(tǒng)都要按要求進展檢查和操作。4.2用空氣進展發(fā)電機H2系統(tǒng)的密封試驗發(fā)電機大修組裝完畢并將密封油系統(tǒng)投入運行后，發(fā)電機以及和發(fā)電機相連的氣體系統(tǒng)必須用壓縮空氣進展密封試驗，為此有一個專用閥門MKG91AA105(見P+I圖)與壓縮空氣系統(tǒng)相連，供氣壓力6—9bar,流速60dm/s.試驗壓力應該等于發(fā)電機的運行壓力(4bar),試驗期間的壓力變化由控制室DCS監(jiān)視，試驗時間至少為48hours。試驗時，發(fā)電機的靜子繞組應充有水。一次水箱應該為大氣壓力并且廢氣管路關閉。雖然一次水的外部局部已經進展了密封試驗，但是一次水的內部局部〔靜子繞組、相連接器和套管局部〕應包括在發(fā)電機H2系統(tǒng)的密封試驗中。為此，一次水箱廢氣管路的壓力表應該換成0.25級U型管表，該表對壓力的反映很靈敏。假設一次水箱的壓力有變化說明發(fā)電機本身有氣體泄漏，必須進展仔細檢查。如果空氣的泄漏低于2.4m3/D=100dm/1h則被認為合格?？諝獾男孤┯上率經Q定：其中：：標準狀況下空氣的泄漏量m3/D。〔標準狀況：溫度：0℃；壓力：1.013bar〕：氣密試驗的持續(xù)時間〔hours〕：發(fā)電機的容積〔m3〕：試驗前機內的表壓〔mbar〕：試驗后機內的表壓〔mbar〕：試驗前大氣壓表的讀數〔mbar〕：試驗后大氣壓表的讀數〔mbar〕：試驗前發(fā)電機內的平均溫度〔℃〕:試驗后發(fā)電機內的平均溫度〔℃〕試驗實例：表1發(fā)電機氣密試驗前后溫度的采集發(fā)電機內溫度測點試驗初始溫度試驗完畢后溫度靜子鐵芯22槽測點140.5435.42靜子鐵芯22槽測點240.3635.37靜子鐵芯22槽測點340.1635.17靜子線棒頂部測點141.2335.78靜子線棒底部測點241.2835.83A/B氫冷器后冷氣測點30.9228.33C/D氫冷器后冷氣測點32.3929.96氫冷器前熱氣測點31.3326.02平均溫度37.2832.74表2試驗結果實驗時間24h發(fā)電機容積85m3初始機內壓力4043mbar完畢機內壓力3954mbar初始大氣壓力1001mbar完畢大氣壓力1001mbar機內初始平均溫度37.28°C機內完畢平均溫度32.724小時泄漏量1.136發(fā)電機經過24小時密封試驗，泄漏量為1.136m34.3氣密試驗綜合分析如果空氣的泄漏大于2.4m31〕閥蘭連接處2〕連接螺栓3〕焊接處4〕端部套管5〕夾緊螺釘6〕密封瓦等檢查時，對于疑心的地方可以刷泡沫液體，如果有氣泡出現說明有泄漏。空氣的氣密試驗合格后可以充入CO2和H2。如果用H2進展氣密試驗，泄漏值可能是用空氣的4倍，即：低于9.6m/D=400dm/h則被認為合格，這時的泄漏檢測應該用測氫儀或刷泡沫液體。4.4發(fā)電機運行期間H2系統(tǒng)的泄漏控制發(fā)電機運行期間，氫氣泄露分為可控局部與不可控局部，可控局部包括：在線氣體分析儀、濕度測量儀和密封油箱真空度〔-30KPa〕的大小。不可控局部包括發(fā)電機內部各個密封部位，泄露嚴重時需要停機處理，發(fā)電機整體氣密試驗就是針對不可控局部進展的試驗。氫氣的泄漏必須以H2消耗量為基準進展連續(xù)監(jiān)視，允許的H2泄漏量為18m/D，允許的泄漏率為18/34