氢冷发电机一般采用压力油来密封氢气,重载卧式转子轴承密封瓦一般采用浮动结构,材质为铜,原理是在转轴与轴承座之间放入一个圆环,再向环形小槽内注入高于氢气压力的压力油,压力油同时流向电机机座内和机座外,从而将氢气封在电机定子内,当冷却油路不畅等因素导致密封瓦温度偏高,这样就导致热应力和热应变超出允许范围。采用弹性力学理论,求解轴承密封瓦应力和变形,为密封瓦结构设计提供理论依据。

从密封瓦的工作原理和力学分析模型出发,介绍了工作时引起的热效应,阐述了不稳定振动及处理方法,并结合实例进行分析。结果证明,密封瓦是汽轮发电机不稳定振动的主要原因,应采取有效措施消除或控制振动,以确保汽轮发电机安全运行。

国内汽轮发电机单环密封瓦的泄漏情况一直不佳,氢气泄漏量的允许标准值较大。因为发电生产安全性能,实际要求是氢气泄露值越小越好,为了在常规状态下使单环密封瓦的泄漏量尽量减小,以提高密封效率。设备管理组对发电机单环式密封瓦进行调研、运行及现场研究、实验和技术总结,对密封瓦的结构进行简单优化改造,针对普遍存在缺陷和问题对常规检修、安装的工艺技术要求标准编制。实际应用后,使密封瓦的密封效果大幅提高,发电机额定氢压0.311MPa运行,漏氢量约4m3/d,比优秀级标准值还优40%~50%。使发电机氢气泄露的安全性能大幅提高,此次治理编写的《密封瓦治理技术总结》可给行业同问题治理提供很好的借鉴。

某AP1000核电站的MB-K型发电机端部采用单环双流式密封瓦密封氢气,密封瓦为青铜合金铸件,内侧浇铸巴氏合金,备件价格昂贵。该密封瓦尺寸大,椭圆度、平行度、平整度、粗糙度及公差要求极高,加工时还需考虑外力、温度的影响,因此加工过程十分关键。以该核电站#2机组大修过程中密封瓦的加工为例,设计加工专用工具,总结加工工艺,保证密封瓦加工满足技术要求。