氢气湿度大原因分析

摘要：本文对氢冷发电厂经常出现氢气湿度增大原因进行详细分析，并针对分析情况提出防范措施并进行详细论述。

关键词：氢冷发电机湿度增大原因分析防范措施
前言：呼和浩特热电公司（简称呼热）为2×300MW湿冷发电机组。

发电机为东方电机股份有限公司制造的QFSN-300-2-20B型三相、二极、隐极式转子同步发电机，冷却方式为水-氢-氢。

定子线圈（包括定子引线，定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁心及端部构件采用氢气表面冷却。

集电环采用空气冷却。

氢气利用装在转子两端的轴流式风扇进行强制循环，并通过发电机两端氢冷器进行冷却。

发电机内充氢压力为0.25MPa,氢气与大气之间采用油来密封，在运行中若调整控制不当极易造成发电机进油及氢气湿度纯度不合格，给机组安全稳定运行带来极大危害。

氢气湿度超标对发电机的危害：
氢气纯度、湿度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热，同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀，氢气湿度超标易造成发电机转子护环产生应力腐蚀。

发电机氢气湿度高,将对其接触的金属产生应力腐蚀,而应力腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。

由于应力腐蚀使护环产生裂纹,同时绝缘瓦松动,绝缘瓦同护环端部转子线圈摩擦,引起转子线圈接地或短路。

氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。

二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。

所以，潮湿环境对大型发电机的运行是十分不利的。

它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害。

发电机氢气湿度增大的原因：
1.氢源湿度大，目前电厂制氢站采用70-80℃的碱性水溶液制取氢气，这不可避免的带有
一定水分，在补氢时时水分进入发电机内。

2.氢气干燥装置不够合理。

目前300MW大型发电机基本都是由转子两端的风扇随转子旋转
产生风压差，在机内形成氢气封闭循环流动，当发电机在停运备用状态下，机内氢气差压消失，依靠压差进气的氢气干燥器氢气无法流动，干燥器不能对氢气进行干燥。

氢气干燥器安装位置不合理，设备存在缺陷，发电机运行中干燥器投运不正常。

3.氢气干燥器安装位置不合理，设备存在缺陷，发电机运行中干燥器投运不正常。

大多数
电厂的氢气干燥器设计安装在0 m层，由于管路长、管径小、阻力大、漏氢点多，自动装置不可靠，加之冷凝式氢气干燥器运行2 h后要停2 h进行除霜排湿，而设计配套是1机1台，便形成了停停开开的运行方式。

4.发电机密封油中含水超标。

由于密封油取自汽轮机润滑油系统，在汽轮机运行中，由于
各方面的原因，造成轴封蒸汽进入轴承油室，凝结成水进入油中。

含有较高水分的油在密封瓦中蒸发进入氢气内。

5.发电机启动升负荷或低负荷运行，氢气冷却器冷却水量调整控制不当或冷却水温过低，
流量过大，导致氢温过低产生凝露。

6.内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏也可能导致机内氢气湿度增大。

7.发电机油水指示计失效或无远传报警功能，运行值班人员巡视检查维护不到位，未按规
定进行排污排油水，造成油水长期沉积在发电机内蒸发，影响氢气湿度升高。