发电机氢油水系统简介课件.ppt
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1、,发电机氢油水系统,目 录,发电机氢气系统,发电机氢冷系统的功能,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。,氢气系统的工作原理,发电机内空气和氢
2、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
3、的流进干燥器得到干燥。,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。发电机内氢气纯度、压力、温度、湿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。,氢气系统的运行控制,我公司发电机设计机内压力为0.414MPa,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。
4、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。,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。冷却介质为闭式水,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。,气体置换检测装置,油水泄漏开关,气体置换装置,置换用空气,氢气干燥装置,氢纯度分析器,供氢,供二氧化碳,氢气控制系统图,氢压表,氢气系统参数表,1.对供给发电机的氢气要求 a.压力不高于3.2
5、MPa,b.纯度不低于99.5%,c.露点温度-21,2.发电机充氢容积117立方米。,氢气与空气的混合物当氢气含量在4-74.2%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。机组启动前,先向机内充入20-30kPa的压缩空气,并投入密封油系统。然后利用 CO2瓶提供的高压气体,从发电机机壳下部引入,驱赶发电机内的空气,当从机壳顶部原供氢管和气体不易流动的死区取样检验CO2的含量超过85(均指容积比)后,停止充CO2。期间保持气体压力不变。开始充氢,氢
6、气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管向下驱赶CO2。当从底部原CO2母管和气体不易流动的死区取样检验,氢气纯度高于96,氧含量低于时,停止排气,并升压到工作氢压。升压速度不可太快,以免引起静电。机组排氢时,降低气体压力至20-30KPa,降压速度不可太快,以免引起静电。然后向机内引入CO2用以驱赶机内氢气。当CO2含显超过95时,方可引入压缩空气驱赶CO2,当气体混合物中空气含量达到95%,才可终止向发电机内输送压缩空气。,氢 气 置 换,CO2置换空气流程,H2置换CO2流程,干燥器流程,正常运行监测,氢气置换的注意事项,密封油系统必须保证供油的可靠性,且油氢压差维持在0.056MPa左右,发
7、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)。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。操作人员在排气完毕后,应确认排气阀门已关严之后才能离开。氢气去湿装置排空管路上的阀门、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。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。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”,导致不能正常工作开关阀门应使用铜制工具,如无铜制工具时,应在
8、使用的工具上涂黄甘油,防止碰撞时产生火花。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、管道剧烈摩擦而产生火花。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。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,系统运行调整,1、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,最大补氢率10m3/天,超过此限值,应进行检漏。2、发电机运行中
9、H2纯度最低限值90,湿度小于 4g/Nm3,纯度、湿度不合格时应进行排污,并向机内补充H2,来提高纯度,减小湿度。发电机正常运行中应氢气干燥器投运。3、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。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,氢气系统运行中的注意事项,氢气纯度检测装置的进、出口管路上安装的两只排污阀,运行初期每个月至少排放34次,检查是否有油污,如果没有水或者油排出,则以后可以每周排放一次。因为如果有油污将会造成氢气纯度探测装置分析能力下降。被油水污染的
10、氢气纯度探测装置应及时退出运行,并使用四氯化碳去除油水污垢。每天均应检查监视项目:监视油水探测报警器内是否有油水,如发现则应及时排放;氢气干燥装置是否正常运行;氢气纯度、压力、温度指示是否正常。,氢气系统冷却器,发电机氢冷系统的冷却为闭式氢气循环系统,热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。发电机氢气冷却器采用绕片式结构。冷却器按单边承受0.8MPa压力设计。氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温度一般不超过46。氢冷却器冷却水进水设计温度38。,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。冷却介质为闭式水,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
11、度在40-46。,定子冷却水管路,发电机励磁碳刷间,氢气去湿装置主要包括制冷系统、氢气去湿系统、电气控制系统三大部分。制冷系统由制冷压缩机组、热力膨胀阀、蒸发器等组成;氢气去湿系统由回热器、冷却器、贮水箱等组成;电气控制系统由电气控制箱、化霜电磁阀、温度仪、水位控制器等组成。,制冷式氢气干燥装置,发电机氢冷系统的干燥发电机采用冷凝式氢气干燥器,设有氢气湿度在线检测仪。干燥装置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21。干燥器氢气处理量不小于100Nm3/h,发电机设液位检测报警装置。,氢气系统干燥器,系统专用循环风机,循环风机主要用于氢冷发电机冷凝式氢
12、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。,氢纯度检测装置,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。,油水探测报警器,如果发电机内部漏进油或水,油水将流入报警器内。报警器内设置有一只浮子,浮子上端有永久磁钢,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
13、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。,系统异常及事故处理,1)纯度仪故障时,通知检修并联系化学每4个小时取样。2)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:(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CO2一、二次阀,然后升高压力到0.1-0.2MPa,在尽可能短时间内注入CO2。(4)排氢过程中,停止氢冷却器运行。,氢压降低,现象1)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。原因1)
14、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。,处理1)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,如失灵应切至手动调节。4)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
15、套管损坏,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,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,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。,发电机密封油系统,发电机采用氢气冷却,为防止运行中氢气沿转子轴向外漏,引起火灾或爆炸,机组配置了密封油系统,向转轴与端盖交接处的
16、密封瓦循环供应高于氢压的密封油。本机组的密封油路只有一路,分别进入汽轮机侧和励磁机侧的密封瓦,经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧,形成了油膜起到了密封润滑作用。然后分两路(氢侧、空气侧)回油。,密封油系统原理简介,发电机密封油系统,油系统的装置为集装式,方便检修。密封瓦结构为单流环式。主油源来自汽机轴承润滑油,润滑油回油管上装设视流窗,以便观察回油。油氢差压由差压调节阀自动控制,并提供差压和压力报警信号接点。油温在汽机润滑油系统得到调节。2台100%容量的交流密封油泵和1台100%容量的直流密封备用油泵,1台100%容量的再循环油泵。,型式单流环式密封油量 240 l/min 交流泵电动机
17、22kW 流量15m3/h 出口压力0.7MPa 直流泵电动机15kW 流量15m3/h 出口压力0.7MPa再循环泵电动机4kW 流量12m3/h 32号透平油,密封瓦进油温度:2550密封瓦出油温度:70密封油压大于机内氢压:0.0560.02MPa,发电机密封油系统原理简图,真空油箱,正常工作 情况下,轴承润滑油不断地补充到真空油中,润滑油中含有的空气和水分在真空油箱中被分离出来,通过真空泵和真空管路被排至厂房外,从而使进入密封瓦的油得以净化,防止空气和水分对发电机内的氢气造成污染。真空油箱的油位由箱内装配的浮球阀进行自动控制,浮球阀的浮球随油位高低而升降,从而调节浮球阀的开度,这样使补
18、油速度得到控制,真空油箱中的油位也随之受到控制。真空油箱的主要附件还有液位信号器,当油位高或低时,液位信号器将发出报警信号。真空泵不间断地工作,保持真空油箱中的真空度。同时,将空气和水分 抽出并排放掉。为了加速空气和水分从油真空油箱内部设置有多个喷头,补充油进入真空油箱通过补油管端的喷头,再循环油通过再循环管端的喷头而被扩散,加速气、水从油中分离。再循环泵工作,通过管路使真空油箱中的油形成一个局部循环回路,从而使油得到更好的净化。,-,浮子油箱,氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱,该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀,以保证该油箱中的油位保持在一定的范围之内。
19、浮子油箱外部装有手动旁路阀和液位视察窗,以使必要时人工操作控制油位。氢气经分离又回到扩大槽,油流入空气析出箱。由于浮子的控制作用,油箱内始终维持一定的油位,从而避免氢气进入空气析出箱。,氢侧回油扩大槽,密封油扩大槽布置在发电机底部稍下,主要用来储存氢气侧回油。发电机氢气侧(以密封瓦为界)汽端、励端各有一根排油管与扩大槽相连,来自密封环的排油在此槽内扩容,以使含有氢气的回油能将氢气分离出来。扩大槽里面有一个横向隔板,把油槽分成两个隔间,目的是防止因发电机两端之间的风机压差而导致气体在密封油排泄管中进行循环。扩大槽两间隔之间可通过外侧的U形管连接,回油向下进入浮子油箱,箱体上部各设一根排气管,用以
20、排掉低纯度的氢气。扩大槽内部有一管路和油水探测报警器相连接,当扩大槽内油位升高超过预定值时发出报警信号。,空气析出箱,发电机空侧密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气析出箱内,油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气,润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。空气析出箱安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通畅。,密封油系统运行方式,氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱,该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀,以保证该油箱中的油位保持在一定的范围之内。浮子油箱外部装有手动旁路阀和液位视察窗,以使必要时人工操作控制油位。氢气经分离又回到扩大槽,油流入空气析出箱。由
21、于浮子的控制作用,油箱内始终维持一定的油位,从而避免氢气进入空气析出箱。,密封油系统运行方式,密封油系统具有四种运行方式,能保证各种工况下对机内氢气的密封。1)正常运行时,一台主密封油泵运行,油源来自主机润滑油。循环方式如下:,2)当两台主密封油泵均故障或交流电源失去时,运行方式如下:,3)当交直流密封油泵均故障时,应紧急停机并排氢到0.020.05MPa,直至主机润滑油压能够对氢气进行密封。循环方式如下:,4)当主机润滑油系统停运时,密封油系统可独立循环运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空,以利于充分回油。循环方式如下:,真空油箱故障及其处理,真空油箱真空低,引起原因:一是管路和阀门密封不
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- 发电机 油水 系统 简介 课件
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