发电机氢气系统介绍PPT课件

660MW机组发电机 氢气系统
（马小军）
2016年12月
氢气系统、密封油系统、定冷水系统概述 氢气系统主要操作 660MW机组氢气、密封油系统的案例分析 氢气系统的相关制度
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一、氢气系统、密封油系统、定冷水系统概 述
氢气系统概述
我厂汽轮发电机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。
该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环系统。水泵从水箱中吸 水后送入冷却器降温，然后经过过滤器除去机械杂质。经流量信号装 置后进入发电机定子线棒中的空导线和引线定子出线套管，冷却水由 励端进入，由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循环。为了冲洗发 电机内冷却管方便，系统中还设有反冲洗管逆向流回至水箱。
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气体置换注意事项：
1.气体置换过程中，操作现场必须始终有人监视。
2.发电机置换为合格空气后，应将所有排大气、排污门开
启，使发电机与大气连通，不能憋有死压。
3. 氢气干燥器及氢气循环风机必须参与置换。
4.对于较大容器和较长管线，排死角必须大于5分钟，以
瓦进口油管→短接管→空侧出口油管（氢侧出口油管→ 密封油回油扩 大槽→ 浮子油箱）→ 空气抽出槽→汽机主油箱。
（4）紧急密封油回路： 轴承润滑油管直接供密封瓦用油。此运行回路的作用是在主密封油泵 和直流油泵都失去作用的情况下，轴承润滑油直接作为密封油源密封发 电机内氢气。此时发电机内的氢气.压力必须降到0.05 MPa，尽快停10机。
➢ 氢气冷却效果好，提高发电机效率；
➢ 发电机壳采用防爆设计，在发电机关键地方设置有漏氢监测
点，能及时探测漏氢点。
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密封油控制系统概述
密封油系统用于向发电机密封瓦供油，
且使油压高于发电机内氢压（气压），
防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间
的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高
而导致发电机内大量进油。
密封油系统按结构形式分为单流环式密
氢气控制站
漏 液 探 测 器 循 环 风 机
二氧化碳控制站
氢 气 湿 度 仪 除 湿 装 置
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氢气系统主要设备
氢气控制站
(氢气压力控制)
二氧化碳控制站 (二氧化碳减压控制)
氢气干燥器
(氢气除湿)
油水探测器
(机内检漏)
纯度分析仪
(纯度检测)
氢气湿度仪
(湿度检测)
漏氢检测装置 （检漏氢气）
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定子冷却水系统简图
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二、 氢气系统主要操作
气体置换方法：
1. 采用中间介质置换法，即利用CO2置换发电机内的空气（或氢气） ，然后用氢气（或空气）置换CO2。
2. 充氢时先用CO2置换发电机内的空气，待机内CO2含量超过85％以 后，再充入氢气置换CO2，最后置换到氢气状态。
3. 排氢时，先向发电机内引入CO2，用以置换机内氢气，当CO2含量 超过95％以后，才可以引进压缩空气驱赶CO2，当CO2低于15％以后 ，可以停止向发电机内送压缩空气。
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氢气控制系统主要技术参数
额定氢压：0.45 MPa 最大氢压：0.5 MPa 氢气温度：35～46℃ 氢气纯度：＞98% 氢气露点：-5ºC— -25 ºC 氢气消耗量：13～19 Nm3/d 发电机充氢容积：88 m3 供氢压力：≤3.2 MPa
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氢气系统 简图
纯 度 分 析 仪
氢气冷却器
（冷却氢气）
氢气过滤器
（过滤杂质. ）
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氢气系统特点
➢ 系统采用无泄漏焊接式波纹管阀,确保系统无泄漏；
➢ 系统配置氢气干燥器，保证机组湿度要求；
➢ 配置氢气置换用设备和三范围纯度分析仪，气体置换操作简 单方便；
➢ 配置全套用于监测氢气压力、温度、纯度、湿度仪器仪表； 以上装置除设有就地显示外，还有远传4~20mA和报警信号；
封油系统、双流环式密封油系统，我厂
采用单流环式密封油系统。该系统密封
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。
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（1）密封油系统氢侧： 主油箱来油 → 真空密封油箱→交流密封油泵→ 滤网→ 油—氢差
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采用氢气冷却优点： （1）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；
（2）另外氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好； （3）氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。 采用氢气冷却缺点： 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。
密封油系统 简图
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12பைடு நூலகம்
定子冷却水控制系统概述
发电机定子冷却水系统的主要作用是：向发电机定子线圈不间断 的供水，使定子线圈得到冷却，使定子线圈温度保持在允许范围内。 监视进出水温、水压、流量和水的导电率等参数。系统还设有自动水 温调节器，以调节定子线圈进水温度，使之保持基本稳定，另外，系 统还设置了离子交换器，用以提高和保持冷却水的水质。
压阀旁路→密封瓦进口油管→短接管→ 氢侧出口油管→ 密封油回油扩 大槽→ 浮子油箱→空气抽出槽→汽机主油箱。
（2）密封油系统空侧： 真空密封油箱→交流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封瓦
进口油管→短接管→空侧出口油管→ 空气抽出槽→汽机主油箱。 （3）事故密封油回路： 汽机润滑油管路→直流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封
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发电机置换的有关规定：
1.整个置换过程期间不允许发电机做任何电气试验，距发电 机及排氢口21米范围内不准有明火作业。
2.当氢气系统严密性试验不合格时，不可置换为氢气运行。 3.开启CO2瓶门时，应缓慢进行，开启减压阀后应投入加热器 运行。可用数个CO2瓶同时供给。注意CO2瓶表面的霜层情况，并 应将压力不足的气瓶及时调换。一旦停止充CO2，应立即将加热器 断电，以防烧损加热器。 4.气体置换过程，应在低氢压方式下，并尽可能在发电机静 止时（或盘车状态）进行。整个置换过程，应严密监视发电机氢 压、氢温、密封油压、油温、油流、油氢差压。