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390MW燃气轮发电机组气密性试验探讨

1工程介绍

浙江萧山天然气发电工程是在一期2台125MW发电机组的基础上扩建2套由德国SIEMENS公司引进的

GUDJS94.3A的燃气-蒸汽联合循环发电机组。发电机型号THDF108/53,为水氢氢型的机组,额定出力

403MW/MVA,额定电压为21KV,频率为50Hz,重量为372t。

发电机配有氢、油、水控制系统,以提供和控制发电机冷却用氢气,密封用油和定子线圈冷却用水。氢系统

设有氢气汇流排、氢气干燥装置、漏氢检测装置等设备,机组还设计了CO2置换系统,用于停机后用CO2置

换出定子内部的氢气,防止发生爆炸。密封油系统(如图1所示)主要是向密封瓦提供压力油源,防止发电机

内部压力气体沿转轴逸出。正常运行期间,主密封油泵从密封油真空油箱中抽出密封油,然后通过冷却器和

滤油器把密封油送到轴封。向轴封提供的密封油分别以大约相同的数量通过轴与密封环间的间隙流向轴封

的氢气侧和空气侧。从轴封的空气侧排出的密封油直接流入轴承油回流管路,再返回密封油真空油箱;流向

氢气侧的则首先汇聚到发电机消泡箱,然后到氢侧回油箱内。与常规机组密封油系统不同的是该机型的密封

瓦结构不是采用双环双流式油密封,而是采用单环结构;该机型还配有真空净油装置(含真空泵),使真空油箱

内的密封油保持真空状态,去除密封油中的气体,防止油中的气体污染发电机中的氢气。

2气密性试验工艺

2.1发电机气密性试验具备条件

(1)发电机设备及其气体系统和密封系统安装完毕。

(2)发电机气体系统吹扫干净。

(3)密封油系统经油(与汽机润滑油共用一个油源)冲洗化验合格。

(4)密封油系统调试工作(如消泡箱液位、发电机漏液检测、压力变送器等)已经完成,并能投入正常运行。

(5)为确保气密性试验用气,干燥的仪用空气可投入使用。

(6)发电机内部温度测点、内部气压测点等可以投入使用。

2.2发电机气密性试验工艺过程

2.2.1气系统升压

密封油已经投入使用,向发电机内部以一定速率(不高于0.2MPa/min)充入仪用空气;待发电机机内压力达到

500KPa停止升压,在过程中继续监视氢油压差,保持在0.1MPa左右。

2.2.2检查漏点

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发电机气体泄漏由受控部分和非受控部分组成。受控部分主要指已知的或人为的氢气消耗,如气体分析仪消

耗的氢气、密封油中被真空系统排出的氢气等。非受控部分泛指管道、阀门、发电机盖板等不确定性泄漏

的氢气。

根据常规机组的经验并结合本机组结构特点,发电机本体及气管线等部位的检查漏气部位(用肥皂液进行检

漏):机座端盖、定子出线、转子引线(之前已经做完该部分气密试验)、氢气和二氧化碳管道焊口及阀门

(消除阀门内漏和密封不严等现象)和法兰结合面、氢冷器端面、端盖上的堵板法兰、定子冷却水接地线接

头等。氢冷器、氢气干燥器、密封油系统、氢气控制系统均为模块化供货,安装质量由厂家保证,现场仅就

其对外接口检查。由于密封瓦座与端盖连接之间没有定位销,必须在施工密封瓦与转轴之间的径向间隙、密

封瓦与密封瓦支座的轴向间隙以满足厂家规范;密封瓦上下两半端面平行,在0.03mm范围内。

过程中处理的漏点如下:发电机定子冷却水接地线接头有漏气,经厂家来现场进行更换处理合格;发电机汽端

(燃机侧)有一堵板泄漏,拆除发现堵板法兰密封圈磨损,更换后无泄漏。未发现其他泄漏点。

2.2.3进行试验

本机组发电机气密性试验分为两个步骤:(1)气体泄漏总量试验;(2)受控部分漏气量试验。1项与2项之差既

为需要控制的系统漏气量。

(1)气体泄漏总量试验。

系统状态:密封油系统正常工作,真空泵不工作,但打开真空泵通向排油烟机的旁路阀门。若机组检查无明显

泄漏,待机内气体压力稳定1小时后持续记录48小时内数据。

计算公式如下:

V为发电机系统气体体积,105m3j;

H为试验时间h;

M1和M2为试验前后压力mbar;

B1和B2为试验前后大气压力mbar;

T1和T2为试验前后气体温度℃。

根据48小时内实测数据计算得

Lt=2.127Nm3/d。

(2)受控气体泄漏试验。

系统状态:真空泵必须关闭,真空泵隔离阀、旁路阀也同时关闭。当真空油箱压力变化超过0.1bar左右开始

记录数据。

数据如表1所示。

计算如下:真空油箱体积为V