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1、发电机氢气系统发电机氢气系统学习资料 仅供交流发电机氢气运行监督技术v发电机氢冷系统的功能是用于冷却发电机的定子铁芯和转子，并采用二氧化碳作为置换介质。发电机氢冷系统采用闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。运行经验表明，发电机通风损耗的大小取决于冷却介质的质量，质量越轻，损耗越小，氢气在气体中密度最小，有利于降低损耗；另外氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好；氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。但是最大的缺点是一旦于空气混合后在一定比例内（4%74%）具有强烈的爆炸特性，所以发电机外壳都设计成防爆型，气体置换采用CO2作为中间介质。发电机氢气运行监督技术v系统及设备
2、描述系统及设备描述v1氢气系统的工作原理v发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。本氢气控制系统设置专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其它泄漏点。因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器。氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高
3、压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部分氢气不断的流进干燥器得到干燥。发电机氢气运行监督技术v发电机内氢气纯度必须维持在98左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。v发电机内氢气纯度、压力、温度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。发电机氢气运行监督技术v2氢气系统的运行控制v我公司发电机设计机内压力为，机组在正常运行中，氢气会通过密封油系统及其它不严密部分泄漏出去，为维持气体压力在规定值，就要不断的进行补充，补充氢气来自储氢站。本机组补氢为手动操作，由汽机零米处的双回路系统进行补充，设计最大泄漏量为10m3/天。当发现补氢量异常增大时，应
4、当对系统进行检漏。在正常运行中，也应当利用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。在汽机零米设由就地氢气控制盘，可以实时监视氢气压力、温度、纯度。当纯度低于95%时要进行排氢再补充操作，直至纯度合格。发电机氢气运行监督技术v氢气的冷却v氢气冷却器共设四组，采用绕片式结构，两侧氢气冷却器冷却水流量分别由两个阀门分路控制，氢气冷却器进出水管路应对称布置。本系统在发电机的四角上布置了四组冷却器，停运一组冷却器，机组最高可带80%额定负荷。冷却介质为开式水，回水母管上设一调门，通过水量的调节可控制合适的冷氢气温度在4046。进入和排出发电机机壳的氢气管道装在发电机的上部，二氧化碳进入和排出的管道装在
5、发电机的下部。v氢气与空气的混合物当氢气含量在474%范围内，均为可爆性气体。与氧接触时，极易形成具有爆炸浓度的氢、氧混合气体。因此。在向发电机内充入氢气时，应避免氢气与空气接触。为此，必须经过中间介质进行置换。中间介质一般为惰性气体CO2。发电机氢气运行监督技术v4气体置换作业时的注意事项v1）密封油系统必须保证供油的可靠性，且油-气压差维持在左右，发电机转子处于静止状态。（盘车状态也可进行气体置换，但耗气量将大幅增加）v2）密封油系统中的扩大槽在气体置换过程中应定时手动排气。每次连续5min（分钟）左右。置换过程中使用的每种气体含量接近要求值之前应当排一次气。v3）氢气去湿装置排空管路上的
6、阀门、氢气系统中的有关阀门应定时手动操作排污，排污完毕应关严这些阀门之后操作人员才能离开。v4）气体置换之前，应对气体置换盘中的分析仪表进行校验，仪表指示的CO2和H2纯度值应与化验结果相对照，误差不超过1，否则给出的纯度值应相应提高，以补偿分析仪表的误差。发电机氢气运行监督技术v5）气体置换期间，系统装设的氢气湿度仪必须切除。因为该仪器的传感器不能接触CO2气体，否则传感器将“中毒”，导致不能正常工作v6）开关阀门应使用铜制工具，如无铜制工具时，应在使用的工具上涂黄甘油，防止碰撞时产生火花。v7）开关阀门一定要缓慢进行，特别是补氢、充氢、排氢时，更要严加注意，防止氢气与阀门、管道剧烈摩擦而产
7、生火花。v8）在对外排氢时，一定要首先检查氢气排出地点20米以内有无明火和可燃物，严禁向室内排氢。v9）气体置换期间，机组上空吊车应停止运行，严禁在附近进行测绝缘等电气操作。v5对供给发电机的氢气要求v a.压力不高于3.2MPa,v b.纯度不低于99.5%,v c.露点温度-21，v6.发电机充氢容积117立方米发电机氢气运行监督技术v7氢气系统的运行维护氢气系统的运行维护v发电机正常运行时机内氢压应保持在380414kPa（就地控制盘指示）之间，高于435kPa 或低于375kPa，将发出报警。氢压过高时可开启排气阀来排去部分H2，降压到正常值。氢压低于380kPa，应向发电机内补氢，最
8、大补氢率10m3/天，超过此限值，应进行检漏。v发电机运行中H2纯度大于98%，纯度降到95，应及时补排，纯度最低限值90，湿度小于4g/Nm3，发电机正常运行中氢气干燥器应投运。v发电机正常运行时，要使氢冷系统良好运行，必须保持密封油系统正常运行，应特别注意密封油压恒定地大于机内H2压力3555kPa。v发电机正常运行，四台氢冷却器投入运行。一台氢冷器退出运行，发电机负荷限制为80额定负荷。v机组启动前，发电机内需充满纯度合格的氢气。并网后，及时投入各氢冷器冷却水，保持冷氢温度3546。机组解列后，停用氢冷器冷却水及氢气干燥装置。发电机氢气运行监督技术v正常运行，氢气干燥装置应投入，有水时要
9、及时放水。氢气湿度、纯度要由化学定期化验。夏季补氢时，为防湿度过大，补前应先对补氢母管排污。v机内氢压下降较快时，须及时查找系统漏点，并开启屋顶风机以防积氢。如在定冷水系统中发现大量氢气，应立即停机查找定冷水系统的漏点。v8氢纯度检测装置v氢纯度检测装置是用以测量机内氢气纯度的分析器（量程80100氢气），使用前还须进行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和信号才准确。该检测装置出厂时，下限报警点已设置在92，下下限报警点设置在90。发电机氢气运行监督技术v9.氢气干燥装置v氢气去湿装置采用冷凝式，基本工作原理是使进入去湿装置内的氢气冷却至10以下，氢气中的部分水蒸汽将在干燥器内凝结成霜，然后定
10、时自动（停用）化霜，霜溶化成的水流进集水箱（筒）中，达到一定量之后发出信号，由人工手动排水。使发电机内氢气含水分逐渐减少。冷凝式氢气去湿装置的制冷原元件是压缩机。经过冷却脱水的氢气回送至发电机之前重新加温至18左右，加温设备也设置在去湿装置内。氢气的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差，去湿装置本身的气阻力约1KPa ，故氢气进、出管路的阻力应尽可能缩小。发电机氢气运行监督技术v氢气干燥器进出口均设有氢气湿度在线检测仪，保证在额定氢压下机内氢气露点不大于5同时又不低于25。发电机充、补氢气的露点应50。干燥器氢气处理量应不小于100Nm3/h。v10系统专用循环风机v循环风机主要用于氢冷发电机冷
11、凝式氢气去湿装置的除湿系统中，在发电机停机或盘车状态下，开启循环风机，使氢气去湿装置能正常工作。发电机氢气运行监督技术v11油水探测报警器v如果发电机内部漏进水或油，油水将流入报警器内。报警器内设置有一个浮子，浮子上端载有永久磁钢，报警器上部设有磁性开关。当报警器内油水积聚液位上升时，浮子随之上升，永久磁钢随之吸合，磁性开关接通报警装置，运行人员接到报警信号后，即可手动操作报警器底部的排污阀进行排污。相同的油水探测报警器氢气系统中设置有两件。另外在密封油系统中设置一件，用于探测密封油扩大槽的油位是否超限。发电机氢气运行监督技术v油水报警器是氢冷发电机组中监测发电机是否漏油的关键设备，其结构简单
12、，安装方便。本产品主要由壳体、浮漂、永久磁铁、磁开关组成，当壳体内进入一定体积的液体时，浮漂开始动作。浮漂的长杆上部装有永久磁铁。当浮漂上升到一定距离时，磁开关开始动作，接通电信号，发出报警。当壳体内部液体排出时，浮漂依靠自重下落，磁开关动作切断电信号，报警解除。另外，报警器的壳体上直接装有观测窗便于直观地检查液面情况。发电机氢气运行监督技术v12温湿度变送器v在发电机氢气干燥器的入口和出口各装有一台温湿度变送器，以便在线监测发电机内氢气的湿度状况。v13 氢气纯度检测装置的工作原理 氢气纯度分析仪是利用每一种气体有其独自的导热性（在单位时间内通过单位空间的热量）来测量气体纯度的。当一种气体与
13、另一种气体混合时，混合气体的导热性与气体混合比成正比变化。再按热-电变化原理可测量气体的纯度。它由一个检测器和一个指示仪表组成，用以指示氢气的纯度 分析仪入口经滤网接至发电机内高压风区，其出口经用于分析仪的流量计接至电机内低压风区，靠出入口间压差使气体连续通过检测分析仪，并迅速显示氢气纯度的变化。发电机氢气运行监督技术v14纯度仪故障时，通知检修并联系化学每4个小时取样。v15当氢系统爆炸或冒烟着火无法扑灭时，应紧急停机并排氢，操作如下：v（1）全关补氢一次、二次阀。v（2）全开补氢一次、二次阀，二氧化碳置换排放阀，气体置换排放总阀。v（3）当机内氢气压力降到时，打开充CO2一、二次阀，然后升
14、高压力到，在尽可能短时间内注入CO2。v（4）排氢过程中，停止氢冷却器运行。发电机氢气运行监督技术v16氢压降低现象v1)氢压指示下降或报警。2)补氢量增加。3)发电机风扇差压降低。4)氢、水差压降低。v原因v1)补氢调节阀失灵或供氢系统压力下降。2)密封油压力降低。3)氢冷器出口氢气温度突降。4)氢系统泄漏或误操作。5)表计失灵 发电机氢气运行监督技术v处理v1)如密封油中断，应紧急停机并排氢。2)发现氢压降低，应核对就地表计，确认氢压下降，必须立即查明原因予以处理，并增加补氢量以维持发电机内额定氢压，同时加强对氢气纯度及发电机铁芯、线圈温度的监视。3)检查氢温自动调节是否正常，如失灵应切至
15、手动调节。v4)若氢冷系统泄漏，应查出泄漏点。同时做好防火防爆的安全措施，查漏时，应用检漏计或肥皂水。5)管子破裂、阀门法兰、发电机各测量引线处泄漏等引起漏氢。在不影响机组正常运行的前提下设法处理，不能处理时停机处理。6)发电机密封瓦或出线套管损坏，应迅速汇报值长，停机处理。7)误操作或排氢阀未关严，立即纠正误操作，关严排氢阀，同时补氢至正常氢压。8)怀疑发电机定子线圈或氢冷器泄漏时，应立即报告值长，必要时停机处理。9)氢气泄漏到厂房内，应立即开启有关区域门窗，启动屋顶风机，加强通风换气，禁止一切动火工作。10)若氢压下降无法维持额定值，应根据定子铁芯温度情况，联系值长相应降低机组负荷直至停机。11)密封油压低，无法维持正常油氢差压。设法将其调整至正常或增开备用泵，若密封油压无法提高，则降低氢压运行。氢压下降时按氢压与负荷对应曲线控制负荷。