发电机氢气系统水氢氢课件.pptx

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1、氢气系统,1,t课件.,主要内容,一、氢气系统概述二、系统设备介绍三、氢气置换四、氢气系统的运行维护和注意事项五、系统异常和事故处理,2,t课件.,一、氢气系统概述,发电机氢气系统的功能是用于冷却发电机的定子铁芯和转子。氢气置换采用二氧化碳作为中间置换介质。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。,为什么要使用氢气作为冷却介质，有什么优缺点？,3,t课件.,氢气系统的原理,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。本厂采用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控制站、置换控制阀等用以实现机内

2、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站中设置有两套自动补氢装置，用以实现机内氢气压力的自动调节。氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的影响，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。,4,t课件.,氢气系统的主要技术参数,额定氢压：0.3MPa（表压，下同）氢气纯度：96% （容积比）氢气露点：-5-25发电机及氢

3、气管路充氢容积：71m3发电机及氢气管路系统漏氢量 充氢容积5%,5,t课件.,气体置换所需气体容积和时间如下表：,6,t课件.,二、氢气系统设备介绍,7,t课件.,氢气控制站,二氧化碳控制站,循环风机,除湿装置,纯度分析仪,油水探测器,氢气冷却器,氢气湿度仪,8,t课件.,氢气控制站,氢气控制站可以控制向发电机内供给氢气，设置两套自动补氢装置。一是电磁阀，它和压力控制器中的常闭开关串联在一个电气回路中，当发电机内氢压降至低限整定值时，压力控制器中的开关闭合，电磁阀带电开启，氢气通过电磁阀进入发电机内。当机内氢压升至高限整定值，压力控制器开关断开，电磁阀断电关闭，补氢停止。二是减压器，减压器的

4、输出压力值整定为发电机的额定氢气压力，只要机内氢压降低，减压器的输出端就会有氢气输出，直至机内氢气压力恢复到额定值为止。 氢气控制站上装有一只角型安全阀，它的开启和回座压力取决于内装弹簧的松紧程度。当机内氢压过高时，可以释放机内氢压。 氢气控制站以及氢气系统中所使用的氢气阀门，均采用波纹管焊接式截止阀。这种阀门的阀芯与阀座之间采用的是软密封垫结构，其优点是密封性能好。若发现阀门关不严，一般应检查密封垫，发现磨损或变形严重，则应更换软密封垫。该阀门焊接时一定要处于开启状态，以免软密封垫灼伤受损。氢气控制站以及CO2控制站上装有气体过滤器。如其被脏物堵塞，则需取出滤芯进行清洁。氢气控制排上还设置有

5、压力监视表计，其中压力控制器用于氢气压力偏低时发报警信号，普通型压力表用来监测减压器进出口的氢气压力。,9,t课件.,二氧化碳控制站,CO2控制站在发电机需要进行气体置换时投入使用，以控制CO2气体进入发电机内的压力在所需值（通常情况下，在整个置换过程中发电机内气压保持在0.010.03MPa之间）。CO2控制排设置有一套减压器，还有安全阀、气体阀门等，这些部套件的结构、型式与氢气控制排上的相应部套件相同。 CO2气体通常由瓶装供给。瓶装CO2一般呈液态且压力很高，必须经过另行设置的汇流排释放气化，降压后再用管路引至CO2控制排经过过滤器、减压器调至所需压力0.20.5MPa，然后供给发电机。

6、CO2汇流排一般应有五至十个瓶位。液态CO2从气瓶中释放气化，必须大量吸热，致使管路及其减压器等冻结，释放速度因而受到限制。多设置瓶位，可以轮流释放、解冻。另外还可采用水淋办法解冻，但必须另接供水管，且开设排水沟，采用这两种办法的目的均是为了缩短气体置换所需时间。,10,t课件.,循环风机,循环风机主要用于氢冷发电机冷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。,11,t课件.,除湿装置,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，然后定时自动（停用）化霜，霜溶化成的水流

7、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（100mm水柱），故氢气进、出管路的阻力应尽可能缩小。,12,t课件.,13,t课件.,14,t课件.,1、氢气去湿装置双机交替运行 首先合上A、B去湿装置电源开关。分别按下A、B去湿装置“双机”和“化霜投入”按钮。按A去湿装置“启动”按钮，A去湿装置进氢电磁阀301自行打开（电磁阀301为常 开型，通电关闭），B

8、去湿装置进氢电磁阀301自行关闭。热湿氢气流经A去湿装置在冷却器中与制冷系统的蒸发器表面进行热交换，而降温去湿。去湿装置的运行由时间控制计时。 当制冷运行时间结束（此时，制冷压缩机组仍继续运行），A去湿装置即自行关闭进氢电磁阀301，热汽化霜电磁阀103自动开启，来自压缩机的高温高压制冷剂蒸汽从旁路管道进入蒸发器，对蒸发器进行化霜；化霜后的凝结水直接流入贮水箱。A去湿装置进氢电磁阀301关闭的同时，B去湿装置进氢电磁阀301自动打开，并投入运行去湿。B去湿装置化霜时，A去湿装置投入运行，如此双机交替运行去湿。2、氢气去湿装置单机运行 如A去湿装置作为运行去湿装置，应关闭B去湿装置的电源开关，并

9、将B去湿装置的前一级阀门关闭，则B去湿装置退出运行。按A去湿装置“单机”和“化霜投入”按钮，再按“启动”按钮，A去湿装置做单机自循环运行去湿。,返回,15,t课件.,油水探测报警器,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四个。,16,t课件.,17,t课件.,纯度分析仪,气体纯度分析仪是用以测量机内氢气和二氧化碳纯度的分析器，使用前还须

10、进行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和信号才准确。,18,t课件.,氢气湿度仪,在发电机氢气干燥装置的入口和出口各装有一台氢气温湿度仪，以便在线监测发电机内氢气的湿度状况。 氢气的湿度用氢气露点表示，在0.3MPa的压力工况下，氢气露点要控制在-5-25。 注意：气体置换期间，氢气湿度仪必须切除，因为该仪器的传感器不能接触二氧化碳气体，否则传感器将“中毒”导致不能正常工作！,19,t课件.,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40-46。,20,t课件.,三、氢气系统气

11、体置换,21,t课件.,氢气系统气体置换原则,1、气体置换过程中，应在低风压下，并尽可能在转子静止或盘车时进行，若为条件所迫，亦可在发电机转速500r/min。整个置换过程中，应严密监视发电机风压，密封油压力及油温的变化。严密监视差压阀的跟踪情况，严密监视密封油真空油箱油位以及油水泄露液位开关动作与否。2、氢气系统投入时，应先用二氧化碳置换空气，再用氢气置换二氧化碳。3、氢气系统停运时，应先用二氧化碳置换氢气，再用空气置换二氧化碳。4、气体置换过程中，应始终维持机内气体压力在0.010.03MPa。只有在发电机气体置换结束后，再提高风压或泄压。,22,t课件.,5、供氢母管、氢气干燥装置及其联

12、接管路、密封油回油扩大槽、油水检测装置应与发电机一起同时进行气体置换。6、对密封油扩大槽上的排气阀进行操作时，必须缓慢进行，控制好发电机内压力，防止扩大槽油位大幅波动引起发电机进油。7、气体置换期间，干燥装置进出口管路上的氢气湿度仪必须切除。8、置换期间，应检查发电机密封油系统运行正常，油气压差维持在0.056MPa左右。9、气体置换期间，现场严禁吸烟或者动火工作，排氢气时，速度应缓慢，排污口附近严禁动用明火。10、开关阀门应使用铜制工具，防止碰撞时产生火花。11、气体置换期间，机组上空吊车应停止运行，并严禁在附近进行测绝缘等电气操作。,23,t课件.,24,t课件.,25,t课件.,四、氢气

13、系统的运行维护和注意事项,1、机组启动过程中，不应过早的向氢气冷却器供冷却水，应在入口风温超过40时，再投入氢气冷却器水侧并投入其自动控制，随着负荷的增加，应注意监视氢气冷却器出水温度调节阀的工作情况。2、发电机运行应将干燥装置投运。3、检查发电机内氢压、氢温、纯度、湿度应正常。4、检查供氢压力及氢气减压器工作情况应正常。5、定期检查各检漏计应无积水(或油)，否则应分析原因并设法消除。6、氢气除湿装置应定期进行疏水检查，若发现疏水量增加，应检查装置运行是否正常，并设法排除异常。7、定期联系化学检测氢气区域漏氢情况。机组正常运行时，发电机内氢压应为0.3MPa，当氢压下降低到0.28MPa时，压

14、力开关报警，联系化学后，补氢到0.28MPa。机组正常的漏氢量应小于8Nm3/天，若系统漏氢量增加，应分析原因，并通知有关部门配合查找。发现发电机检漏装置报警,应对检漏装置进行放水放油操作，并查找原因及时处理和汇报。,26,t课件.,8、正常运行中的排气工作，应避免使用密封油回油扩大槽上部的放气阀进行。9、配合热控、化学，完成表计的定期校验及取样分析工作。10、正常运行时，发电机内氢气纯度应在96%以上，含氧量小于1%，否则开启各排污门，进行排污。如发现氢气纯度下降，应严密注意并寻找原因，纯度下降至96%，应检查发电机工况监视柜无报警信号，及时汇报，并进行排污补氢。氢气纯度低于90报警值时，应

15、减负荷运行。11、机组正常运行时，发电机氢气温控制投自动，温度设定45，最低不低于40，最高不高于48，出口风温最高不高于70。机组停用后，随氢温下降，及时关闭氢冷调整门和氢冷器进出水门，以防发电机过冷。12、现场常备足够的二氧化碳，以备紧急排氢时使用。13、盘车期间，若氢气未置换，应启动循环风机，使发电机内氢气在冷凝后能及时去湿。14、如有检修工作，需在汽机房禁区外动用明火时，应经化学化验，并经生产副总或(总工程师)批准动火工作票后方可进行，同时现场应配备足够的消防器材。15、凝汽器钢管泄漏时，必须经化学现场测定确认可燃可爆气体不存在时，方可用蜡烛找漏。,27,t课件.,五、系统异常和事故处

16、理,1、发电机运行时，机内氢气纯度低至96，应进行排补氢。排污时应确认排污口附近无动火工作。操作应缓慢，以防产生静电引起爆炸起火。2、氢气冷却器一台故障停运，机组负荷减至80，严密监视发电机定子铁芯及线圈温度。3、氢气纯度仪故障时，应立即通知检修处理并联系化学每四小时取样分析氢气纯度一次，直到氢气纯度仪修复并能正常投用为止。,28,t课件.,4、当氢系统爆炸或冒烟着火无法扑灭时，应紧急停机并排氢。紧急排氢时操作如下 1)全关补氢一次、二次阀。 2)全开排氢一次、二次阀，二氧化碳置换排放阀，气体置换排放总阀。 3)当机内氢气压力降到0.02MPa时，打开充二氧化碳一次、二次阀，然后升高压力到0.

17、10.2MPa时，在尽可能短时间内注入二氧化碳。 4)排氢过程中，停止氢冷器运行。,29,t课件.,5、发电机氢冷器泄漏和水侧堵塞 1)发电机氢冷器泄漏时，如氢气压力大于冷却水压力，氢气漏向开冷水，机内压力下降较快，应申请停机，切断开冷水，放水排氢处理。 2)若冷却水压力大于氢气压力，则冷却水漏向发电机内，氢气系统油水检漏计报警，则应就地检查确认。判断是定冷水系统漏水还是氢冷却器漏水(根据压力差判断)，并联系检修处理。 3)运行中氢冷系统堵塞或其它原因需要停止一组(最多二组)氢冷器时，同时限制机组负荷并保持发电机内各点温度不超限。,30,t课件.,6、氢压降低 1)现象 a、氢压指示下降或报警

18、； b、补氢量增加； c、氢、水差压降低。 2)原因 a、补氢调节阀失灵或供氢系统压力下降； b、密封油压力降低； c、氢冷器出口氢气温度突降； d、氢系统泄漏或误操作； e、表计失灵。 3)处理 a、如密封油中断，短时间不能恢复，应紧急停机并排氢； b、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； c、检查氢温自动调节是否正常，如失灵应切至手动调节； d、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；,31,t课件.,e、管子破裂、阀门法兰、发

19、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；f、发电机密封瓦或出线套管损坏，应迅速汇报值长，停机处理；g、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；h、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；i、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；j、若氢压下降无法维持额定值，应根据定子铁芯温度情况，联系值长相应降低负荷直至停机；k、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

20、曲线控制负荷。,32,t课件.,7、氢温升高或降低 1)现象 a、氢温指示升高或降低； b、氢温高或低报警； c、定子铁芯温度升高或降低。 2)原因 a、氢温自动调节失灵； b、开冷水压力、温度变化； c、机组负荷突增或突降； d、表计失灵。,33,t课件.,3)处理 a、发现氢温升高或降低，应查明原因设法消除，恢复正常运行； b、检查氢温自动调节情况，若失灵应切至手动调节或用旁路阀调节； c、检查开冷水压力及温度情况，并保持在正常范围； d、加强对机组振动的监视，必要时降机组负荷运行； e、加强对氢压及定子铁芯温度的监视，若氢温升高，应视铁芯温度情况，联系值长，机组相应减负荷。,34,t课件

21、.,氢气作为冷却介质的优点： 1、密度小，通风损耗小，提高发电机效率 2、流动性强，大大提高传热能力和散热能力 3、氢气比较纯净，不易氧化，发生电晕时，不产生臭氧，对发电机绝缘起保护作用。 4、氢气不助燃，发电机内含氧量小于2%时，当发电机内部发生绝缘击穿故障时，不会引起火灾而扩大事故。 缺点： 1、需要一套复杂的气体置换系统 2、氢气的渗透力强，对密封要求高 3、氢气与空气（氧气）混合到一定比例（474%）时，遇火将发生爆炸，威胁发电机的安全运行,返回,35,t课件.,露点,露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。 露点的概念就是湿度的概念，湿度过高，对发电机转子和线圈绝缘不利，加速转子应力腐蚀。氢气湿度过低，可导致对发电机某些部件产生不利影响，如可导致定子端部垫块收缩和支撑环裂纹。,36,t课件.,此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！,