发电机氢气系统介绍..ppt 全文免费

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氢气系统特征 大容量水氢氢冷汽轮发电机，为冷却定子铁芯和转子绕组，要求建立一套专门的供气系统。这种系统应能保证给发电机补氢和补漏气，自动地监视和保持电机内的额定压力、规定的纯度以及冷却器端的氢温。各种不同型号的汽轮发电机，供气系统基本上相同，其主要特征如下： 1、氢气由中央制氢站或储氢罐提供。 2、输氢管道上设置有自动氢压调节阀保持机内为额定氢压。当机内氢气溶于密封油被带走而使氢压下降或机内氢气纯度下降需要进行排污换气时，可通过调节阀自动补氢。 3、设置2台冷凝式氢气干燥器，以除去机内氢气的水分，保持机内氢气干燥和纯度。 4、设置一套气体纯度分析仪及气体纯度计，以监视氢气的纯度。专门用于监视换气的完成情况。 5、在发电机充氢或置换氢气的过程中，采用二氧化碳(或氮气)作为中间介质，用间接方法完成，以防止机内形成空气与氢气混合的易爆炸气体。 本汽轮发电机是采用水氢氢冷却方式，定子绕组为水冷，转子绕组为氢气内冷，铁芯为氢气外部冷却。发电机内的气体转换，自动维持氢压稳定，维持氢气纯度均由外部气体控制系统保证。 氢气系统主要设备 1、氢气干燥器 采用两台型号为LQS-IICS冷凝式干燥器。它是用发电机内风扇压差迫使氢气通过制冷装置流动，含有水份的热氢气遇到冷管壁时，水份在管壁上结露而析出，从而达到干燥氢气的目的。

一般是一台运行，一台化霜。也可以互为备用。 2、氢气压力控制装置 采用一套型号为RQKZ的氢压控制装置，氢压控制装置由压力开关、氢压调节器、阀门和压力表等组成。该装置的顶部表示平时指示机内氢气压力，当调整氢压调节阀的输出压力时，则用于指示此时整定压力值。装置的底部表计指示氢源压力。氢源侧装有一个压力开关，当供氢压力低于整定值时发出报警 3、漏液检测器 漏液检测器是指装在发电机机壳和主出线盒下面的浮子开关，其可指示出发电机里可能存在的任何液体。在机壳的底部最可能积液的地方设有开口，将积聚的液体排到漏液检测器。每一个漏液检测器装有一根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排液管能够气流畅通。回气管和排液管都装有截止阀，另外为了能排除积聚的液体，漏液检测器底部还装有积液排放阀。 4、气体纯度及压力监测装置 监测装置由一次设备压力监测变送装置和二次设备气体纯度仪组成，压力监测变送装置是通过压力变送器来在线测量发电机机内气体的压力；气体纯度仪是利用气体的热导式原理来在线测量发电机机内氢气或二氧化碳气体的纯度。 气体纯度仪提供了发电机在不同工况下的气体纯度，即充二氧化碳置换空气时的二氧化碳纯度、正常运行时的氢气纯度、充氢排二氧化碳时的氢气纯度或二氧化碳排氢气时的二氧化碳纯度。

气体纯度仪除具有就地指示、远传输出4－20mA信号和通讯功能外，还具有“氢气纯度低”的报警信号输出触点。在正常运行中，当发电机内氢气纯度下降到90％规定的极限时，相应的低报警输出触点闭合。压力监测装置也具有就地指示、远传输出4－20mA信号，以及“氢气压力高或低低”报警信号输出触电。在正常运行中，发电机内氢气压力过高或低时，发出报警。5、氢气温度报警（冷氢温度）发电机里设有氢气温度开关，当发电机内的冷氢温度过分高时能发出报警。6、发电机绝缘过热监测装置该装置能诊断发电机内绝缘局部过热故障，经机内气体采样进行质谱分析以后，能区分发电机定子线棒、铁芯和转子绕组不同部位绝缘过热故障，该装置安装于发电机下部，并有输出信号。 氢气系统参数 氢系统氢气纯度、压力、湿度、除设有防爆型就地指示和报警装置外，还设置输出到远方指示及报警输出接点。 氢气直接冷却的冷氢温度不超过46℃。氢冷却器冷却水进水温度不超过38℃。发电机气体控制系统用来保证实现发电机内气体转换，维持机内氢气压力、纯度、温湿度的特定要求，以确保发电机安全满发运行。 1、设计参数 最大氢气压力(发电机机壳内)0.5MPa 额定氢压允许变化范围0.39～0.44MPa 发电机机壳内氢气纯度 额定98％ 最小95％ 发电机补氢纯度＞99％ 发电机补氢湿度(露点)≤-25℃ 氢气系统运行 1、发电机气体置换 气体置换应在发电机静止或盘车时进行，同时密封油系统应投入运行。

如出现紧急情况，可在发电机减速时进行气体置换，但不允许发电机在充入二氧化碳气体下高速运行。 发电机气体置换采用中间介质置换法，充氢前先用中间介质(二氧化碳或氮气)排除发电 机及系统管路内的空气，当中间气体的含量超过95％(C02)，95％(N2)，(容积比，下同)后，才可充入氢气，排除中间气体，最后置换到氢气状态。这一过程所需的中间气体为发电机和管道容积的2～2.5倍，所需氢气约为2～3倍，发电机由充氢状态置换到空气状态时，其过程与上述类似，先向发电机引入中间气体排除氢气，使中间气体含量超过95％(C02)，97％(N2)后，方可引进空气，排除中间气体。当中间气体含量低于15％以后，可停止排气。此过程所的需气体为发电机和管道容积的1.5～2倍。 2、发电机正常运行的补氢排氢 正常运行时，由于下述原因发电机需补充氢气： (1)由于存在氢气泄漏，故必需补充氢气以保持压力； (2)由于密封油中溶解有空气，至使机内氢气污染纯度下降：需排污补氢，以保证氢气纯度。正常运行时氢气减压器整定值为0.4MPa；发电机运行时，当机内氢气压力下降到0.38MPa时，压力开关动作报警；手动调节氢气减压器补氢，当机内氢压升至0.42MP时，手动调节氢气减压进口门。

打开排气阀门使机内氢气降低到0.4MPa。 3、氢气纯度要求 氢气是易燃易爆性气体。在密闭容器中，当氢气与空气混合，氢的含量为4％～75％，即形成易爆炸的混合气体。我国发电机运行规程规定：“一般要求发电机内氢气纯度保持在96％以上。低于此值时，应进行排污”。国外大容量氢冷(包括水氢氢冷)发电机，如600MW水氢氢冷汽轮发电机要求机内的氢气纯度不低于97％或98％。 大容量氢冷发电机内要求保持高纯度的氧气，其主要目的是提高发电的效率，从经济方面考虑。因为氢气混入空气或纯度下降时，混合气体的密度随氢气纯度的下降而增大，使发电机的通风摩擦损耗也随着氢气纯度的下降而上升。一台运行氢压为0.5MPa、容量为907MW的氢冷发电机，其氢气纯度从98％降到95％时，摩擦相和通风损耗大约增加32％，即相当于损失685kW。一般情况下，当机壳内的氢气压力不变时，氢气纯度每降低l％，其通风摩擦损耗约增加11％。我国发电机运行规程又规定：“当氢气纯度降低到92％或者气体系统中的氧气超过2％时，必须立即进行排污”，这说明运行的氧气纯度在92％～95％之间时，除对效率有所影响外，并无严重危害。当然，长期运行在这个氢气纯度范围是不经济的。

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