发电机氢气湿度大原因分析与处理

发电机氢气湿度大原因分析与处理
发表时间：2020-09-03T09:08:29.750Z 来源：《当代电力文化》2020年3月第9期作者：董兆杰
[导读] QFSN-1000-2-27发动机是一种内隐的、极性的、三相同时驱动的车轮发生器，它与氢冷却有关，即与氢冷却剂、离心芯和转子冷却氢有关
摘要：QFSN-1000-2-27发动机是一种内隐的、极性的、三相同时驱动的车轮发生器，它与氢冷却有关，即与氢冷却剂、离心芯和转子冷却氢有关，氢干燥干燥器是一种XFG-1F型氢干燥器，它与河水和支柱的电产生有关，XFG-1F模型氢干燥器。

关键词：发电机;氢气湿度;湿度高;处理
引言
在百万千瓦发电机组中，水氢冷却是发电机当前最重要的冷却方法。

氢气是发电机的理想冷却介质，因为它突出了热绝缘、低转动阻力等。

但是，氢气的高湿度威胁到发电机的安全，国有电力公司制定的第25条明确规定了防止重大发电事故的基本要求，即“严格控制允许范围内氢发电机的湿度，生产氢气和湿度控制”。

DL/T651-1998在-25° C之前对流体动力发生器上氢的热液水分的技术要求对运行中的发动机湿度的影响。

1设备概况
某燃煤电厂发电机氢气系统配备一台XFG－1F吸附式氢气干燥器。

通过氢气干燥器的运行，可以连续排出发电机机内氢气所含有的水分，从而达到降低氢气湿度的作用。

干燥器由2个干燥塔组成，塔内装填有高性能干燥剂和加热元件，一个工作时，另一个加热再生。

每个塔内都装有1台循环风机，连续工作。

工作塔内的风机用以加大气体循环量并使气体在干燥剂内分布均匀;再生塔内的风机用以循环再生气体，迫使再生气体经过冷凝器、气水分离器等，使干燥剂内吸附的水分分离出来。

氢气湿度高，既不安全也不经济，一方面，由于氢气中湿度大、水分大，使气体密度增大，增加了发电机通风损耗，发电机效率降低。

另一方面，水的湿度越高，氢中的水就越强，气体的电电压就越低，部分行程的负荷也会随着湿度的降低而降低，从而降低闪电和漏电距离引起的绝缘表面电压，氢的湿度越高，发电机圈的电压就越高。

在发电机规范中，发电机的氢湿度必须在-25° C~-5° C。

2氢气湿度超标对发电机的危害
(1)氢气湿度变化会导致发电机短路。

氢湿度越高，氢含量也越高，导致子组周围绝缘性能下降，表面空气流动、闪电等易受伤害，甚至导致电弧放电，从而导致子组短路。

(2)通过增大氢的湿度，发电机转子保护可能会发生电压骤降。

发电机氢气的高湿度导致金属与其接触的应力腐蚀。

应力腐蚀会在袖口处造成裂纹，而防护装置内的绝缘螺钉则会松动，从而导致绝缘紧固件与环的无限循环之间产生摩擦，进而导致转子接地或短路。

(3)影响发电机的运行效率。

由于氢含量高，内部冷却气体密度增加，增加了发电机的气流，降低了发电机的运行效率。

3发电机氢气湿度大原因分析
3.1发电机密封油含水量过大
发电机两端设置油膜堵塞油，防止发电机中的氢气沿轴泄漏。

发电机的密封与发电机的润滑相同。

第1组氢湿度检测后，润滑油样品分析结果为33.38 ppm，小于100ppm化学控制值。

然后，不断监测密封油容器的压力和润滑油的含水量，避免发电机密封油量过高时氢湿度异常的危险。

3.2氢冷器、定冷水系统漏水进入发电机
由于冷却水和制氢的冷却水低于制氢工业的压力(分水岭的压力为0.3 MPa，分水岭的额定压力为0.4 MPa，制氢的额定压力为0.52 MPa)，冷却水存储水位稳定，制氢系统的压力始终稳定，制氢器良好，冷却效果不佳，冷却器中的水被冷却。

3.3密封瓦氢侧、空侧串油影响
通过对密封油补油量统计分析，对比两台同类型机组密封油压与氢压运行情况，密封油压与氢压运行参数基本一致，且就地检查密封油箱补油管道、排油管道在电磁阀关闭情况下温度均维持环境温度，说明不存在补油电磁阀、排油电磁阀内漏情况。

结合两台机组密封油箱油位补油量统计，说明1号机组存在密封瓦处空侧密封油向氢侧密封油串油情况。

3.4发电机在线氢气湿度表计不准
在线湿度表表明，将露点温度与化验室位置露点温度测量结果进行比较，无明显差异，标定后露点温度在网上表中的显示没有显着变化。

为此，发电机可从在线氢湿度测量仪中排除。

3.5发电机内冷水系统发生泄漏
发电机的冷却水系统包括发电机的冷却水冷却和机组周围冷却水的居中。

氢冷却器冷却水的冷却水压力大于静水压，因此当导热管道破裂或泄漏时，水进入发电机室，增加湿度，导致发动机泄漏。

但是没有发出警告，也找不到水平开关。

固体冷却水压力是在理论上流出冷却水的水压下，当冷却水道或防变形条出现小泄漏时，不会导致氢内部湿度增加。

对离心处理器冷却水复盖物进行取样，发现氢含量仅为0.08%，保持稳定，以确保散热器冷却水不泄漏。

上述分析检查排除了发电机氢气湿度因发电机泄漏而升高的可能性。

3.6氢气干燥器故障
(1)氢干燥器分子过滤器效率低下。

3号循环干燥器发电机调试后两年内没有更换分子过滤和油分离器，存在低效分子过滤的可能性。

(2)氢干燥器加热功率低。

通过空气循环再造，干燥塔干燥机的加热温度可达140 ~ 160℃，再生温度可达70 ~ 80℃，从而满足干燥机工厂的温度要求。

(3)氢干燥器的内回路不均匀。

虽然加热温度和再生气流通过调节气流符合正常要求，但干燥机产生的总气流可能会导致少量气体，从而增加整体湿度。

4控制氢气湿度改进建议
(1)发电机交流气体湿度监测。

发电机修理完毕后，发电机中的空气必须先换成二氧化碳，然后再换成氢。

当这些气体的湿度不足时，氢尤其是氢的湿度会增加。

因此，需要更好地监测新氢的湿度，并在气体交换指令中附加批准，以确保进入发电机的气体的排气点低于-40°C。

(2)发电机维修过程中的过程控制。

修理过程中引入的水是氢气湿度升高的主要原因，因此需要在修理过程中控制发电机工作区内的湿度。

发电机转子和氢冷却器恢复运转前，表面必须润湿；对于发电机内部，应在修理过程中进行热空气维护，以防止内部面暴露。

(3)发电机中冷水运行的控制。

为防止冷却水过早启动，导致冷却体表面过载，必须加强发电机冷却水流量的控制，在打开罩前关闭冷却水和氢冷
却器的方法，在机器维护说明中说明，以及在冷水和氢冷却器启动说明中增加发动机屏蔽的要求。

结束语
氢的湿度对氢发电机的安全运行至关重要。

各发电厂必须严格遵守行业标准，无论是投入运行还是投入运行，监测发电机的湿度，发现氢气湿度超标时及时查明原因并加以解决。

本文介绍了氢气高湿度的危害。

结合实际情况分析了氢气湿度异常高的原因，提出了改进建议。

但是，由于自身知识的局限性，可能会出现差距和不足。

参考文献
[1]付名江.#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施[J].科技风,2019(26):195.
[2]王诗尧.发电机氢气湿度大原因分析与处理[J].机电信息,2019(18):77+79.
[3]苏兴跃,张钊武,段赫.水氢氢发电机氢气纯度下降原因分析与处理[J].电力设备管理,2019(06):61-63.
[4]解晓辉.发电机氢气纯度下降的原因与处理方案研究[J].电工技术,2018(16):69-70.
[5]裴豪.发电机氢气湿度异常原因分析及对策[J].科技风,2018(12):137+154.。