浅谈发电机氢气露点温度
关于发电机漏氢的那点事……
关于发电机漏氢的那点事……一、氢气氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。
它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。
氢气一种重要的工业气体。
无色、无味、无臭、易燃。
常压下沸点-252.8℃,临界温度-239.9℃,临界压力1.32MPa,临界密度30.1g/l。
在空气中含量为4%~74%(体积)时,即形成爆炸性混合气体。
氢在各种液体中溶解甚微,难溶于液化。
液态氢是无色透明液体,有超导性质。
氢是最轻的物质,与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等。
天然气田、煤田以及有机物发酵时也含有少量的氢。
氢气和一氧化碳的混合气体是重要的化工原料──合成气。
氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢,是工业上一种重要的反应过程。
二、汽轮发电机组采用氢气冷却有何优点氢气是比重最小的气体之一,因此通风损耗低,汽轮发电机组中的发电机转子上的风扇机械效率高,氢气的导热系数大,能将发电机的热量迅速导出,冷却效率高。
氢气不能助燃。
发电机内充入的含氧量小于2%,所以一旦发电机绕组击穿时着火的危险性很小。
所以汽轮发电机组的发电机要采用氢气冷却。
三、发电机漏氢原因分析及对策(一)原因分析发电机漏氢的原因很多,一般来说,常见的主要有如下几种:1. 氢气系统管道、阀门漏氢,比如管道裂缝、阀门门杆泄漏、排污门、取样门自身内漏、表计接头等。
2. 发电机本体端盖、人孔、手孔外漏。
3. 发电机测温元件密封不良,造成漏氢。
4. 转子导电螺钉处密封不良造成漏氢。
5. 氢冷器端盖法兰泄漏。
6. 密封瓦座密封垫老化,氢气漏入油室内。
7. 氢气通过水电连接管和定子线棒漏至定冷水内。
8. 氢冷器铜管砂眼或胀口泄漏,导致氢气漏入冷却水中。
9. 发电机出线套管自身有砂眼、法兰浇注粘接材料质量查、密封垫未垫好或有裂纹,导致氢气漏入封闭母线箱内。
10. 密封瓦间隙过大或轴颈磨损严重以及油氢压差不够,导致氢气沿轴颈泄漏。
关于发电机氢气露点值变化的讨论
关于发电机氢气露点值变化的讨论摘要:环境温度变化、发电机的运行工况的变化对氢气露点有很大影响,氢气露点的高低直接影响了机组的安全运行。
关键词:露点、氢气冷却器,氢气湿度一、概述我公司1号发电机采用全氢冷冷却方式,氢气作为冷却介质在发电机内循环将发电机运行过程中产生的热量持续不断的带走,从而保证发电机安全稳定运行,因此氢气的品质好坏与发电机的安全运行密切相关,氢气露点的高低对发电机运行是有一定影响的。
氢气露点就是氢气处于饱和状态下,当气温下降,出现氢气液珠的温度值。
二、氢气湿度对氢冷发电机运行的影响及对氢气湿度的规定1、氢气湿度高造成发电机定子线圈端部短路事故氢气湿度高,氢气中水分越高,气体的介电强度越低,定子绕组受潮,降低绝缘电阻,从而降低了绝缘表面放电电压,容易发生闪络和绝缘击穿,造成短路事故。
2、氢气湿度高造成发电机转子护环产生应力腐蚀氢气湿度高,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,引起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。
3、氢气湿度高影响发电机的运行效率由于氢气中湿度大、水分高,使气体密度增大,增加了发电机通风损耗,降低了发电机的运行效率。
4、氢气湿度过低氢气湿度过低,氢气过于干燥,久而久之,发电机内绝缘材料将会产生龟裂现象,定子端部垫块的收缩和支撑环也会产生裂纹。
我公司1号发电机在运行过程中氢气湿度的表示方法、标准、测定方式和对氢气湿度计给予了明确的规定:1、表示方法:以露点温度表示,单位为℃;2、标准:大气压力下-40.2℃~-18.3℃;3、测定方法:采用在线露点仪连续监测的方法;4、湿度计的要求:在生产现场条件下能长期稳定可靠的运行,并定期校验合格。
三、现象调取了2018年1月1日至今的氢气露点数值变化趋势。
1月1日-1月18日间露点值在-39℃--42℃间变化,属正常波动。
1月18日-1月19日按照定期工作要求执行执行“1号发电机实际漏氢试验”,故绿色框内的数值变化属正常现象,1月19日-1月23日间露点值在-40℃--43℃间变化,属正常波动。
发电机氢气露点温度范围
发电机氢气露点温度范围【知识】发电机氢气露点温度范围探讨导语:发电机是现代社会中不可或缺的能源设备,而氢气作为发电机的燃料之一,其调节和控制是确保发电机安全高效运行的重要环节之一。
而氢气露点温度则是对氢气在温度下的饱和水汽含量进行测量的指标,这个范围的合理设置将直接影响氢气的安全和稳定程度。
本文将从深度和广度两个层面探讨发电机氢气露点温度范围的重要性、设置方法,并分享个人观点和理解。
一、发电机氢气露点温度范围的定义和重要性1.1 定义氢气露点温度是指在给定的压力下,氢气被冷却至饱和状态时,气体中开始凝结和析出水汽的温度。
简单来说,露点温度是氢气中含水量饱和的临界温度。
1.2 重要性发电机使用氢气作为燃料时,对氢气中的水汽含量进行控制尤为重要。
如果氢气中水汽含量过高,将会导致燃烧不完全、热值下降,严重时可能引发爆炸等安全事故。
合理设置发电机氢气露点温度范围是确保发电机安全、稳定运行的关键之一。
二、发电机氢气露点温度范围的设置方法2.1 综合考虑为了设置合理的氢气露点温度范围,需要综合考虑多个因素,如发电机的工作压力、氢气的供应温度、氢气纯度等。
针对不同的工作环境和要求,选择不同的操作参数,以确保发电机在高效、安全的状态下运行。
2.2 实验测定可以通过实验测定发电机氢气的露点温度,具体操作为将一定量的氢气样品通过冷凝方式冷却,观察在不同温度下氢气中是否产生水汽析出。
根据实验结果,可以初步确定发电机氢气露点温度的范围。
2.3 先进算法近年来,随着氢能技术的发展,一些先进的算法和模型也被应用于发电机氢气露点温度范围的确定。
这些算法可以通过对各种参数的分析和统计,以最优化的方式确定出最合理的露点温度范围。
在实际应用中,可以借助这些算法进一步优化发电机的运行状态。
三、个人观点和理解发电机氢气露点温度范围的设置是确保发电机安全运行的关键步骤之一。
在我看来,合理的露点温度范围应该根据具体实际情况进行调整,既要满足发电机的高效运行,又要确保安全性。
氢气干燥器风机故障及露点温度过高问题处理
氢气干燥器风机故障及露点温度过高问题处理发表时间:2019-07-02T14:17:52.880Z 来源:《河南电力》2018年23期作者:向旭[导读] 2015年2月25日,现场发现氢气干燥器发出风机故障报警,随即通知厂家赴现场进行处理。
(中国电建集团成都勘测设计研究院四川省成都市 610072)摘要:氢气干燥器的工作能力事关发电机能否安全平稳运行,若干燥器运行效率下降严重时会导致机组停机。
某电厂2号机组在调试及冲转期间,先后发现风机故障报警和露点过高问题,经分析为发电机内部及连接管路潮湿,在氢气干燥器投运后,此时会产生大量水分,由于疏水阀故障未及时排出设备外部,造成氢气干燥器工作期间湿度过高并超过报警值。
进一步检查发现疏水阀内部有锈迹,分析认为是疏水阀在空气环境下放置时间过久导致金属氧化,产生杂质卡涩活动部件,使疏水阀无法正常工作,通过疏水阀处理,进一步明确了后续机组检查方案和备件准备要求。
关键词发电机;氢气干燥器;露点;疏水阀正文1.事件描述1.1风机故障报警2015年2月25日,现场发现氢气干燥器发出风机故障报警,随即通知厂家赴现场进行处理。
1.2露点过高在冲转期间氢气干燥器投运后露点并未下降反而有上升趋势。
分析是由于氢气干燥器内部除掉的水分没有及时排除设备外部造成的。
在切换期间露点会上升,说明氢气湿度小于干燥器露点温度,从发电机来的氢气将氧化铝上的水分二次带走,造成每次切换时出口露点要大于入口露点。
由于氢气干燥器持续干燥入口氢气,且疏水无法及时排出,导致干燥剂饱和,并在3月9日凌晨5点出口湿度超标。
2.技术要点或共性分析某电厂2号机吸附式氢气干燥器采用集装式设计,分油水分离器和氢气干燥器两个组装设备。
氢气干燥器包括干燥塔(含氧化铝,加热器,循环风机)×2,湿度仪×2,四通阀切换阀,电气控制箱,冷凝器,气水分离器,阀门,仪器仪表等。
这些部件均安装在一个氢气干燥器集装设备中,在制造厂安装调试完毕出厂。
关于发电机氢气露点高的原因及防范措施 温凯
关于发电机氢气露点高的原因及防范措施温凯摘要:叙述了水氢氢冷却发电机氢气湿度大的影响因素及处理办法,内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司3-12发电机组,发电机由东方电机股份公司制造,水-氢-氢冷却方式,发电机氢气干燥系统采用QXG-3型吸附式氢气干燥器。
我国发电机运行规程规定,发电机内氢气纯度不能低于96%,露点温度应在-25-0℃。
关键词:发电机;氢气;露点; 干燥器;措施一、氢气露点超标的危害露点是指气体中的水分从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的湿度。
氢气湿度大是影响发电机绝缘性能的主要因素之一。
运行中发电机内氢气湿度超过0℃,不仅会降低氢气纯度,导致气体平均密度增加,使通风摩擦损耗增大,而且水分在运行中蒸发为水蒸气,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,危害发电机定子、转子绕组绝缘强度,并因此发生击穿闪络,造成发电机事故;此外,还可能使转子护环产生应力腐蚀裂纹。
运行中发电机内氢气湿度低于-25℃,会使气体过于干燥,绝缘收缩,这样还可能导致定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹。
二、发电机内氢气露点升高的原因2.1氢气本身带有一定的水分;氢站出口氢气湿度过大、氢气冷却器漏水或定子直接水冷系统漏水、干燥器工作不正常等,都会导致氢气湿度过大。
经验总结,大多是氢气露点升高是由于氢气干燥器不能正常工作导致的。
2.2机组启动前遗留在发电机内的水汽,逐渐扩散到氢气中,造成氢气湿度增大,露点升高。
2.3氢冷器发生泄漏也可能使氢气露点升高,冷却器铜管破裂或制造存在砂眼,铜管质量不良,冷却器密封垫不严,并且在运行中冷却器通关内水压比铜管外氢压高,将发生冷却水直接漏入氢气内,造成氢气湿度增大。
虽然氢压大于水压,大师仍有可能扩散到氢气系统中。
2.4 润滑油中含水量大,发电机在正压下运行,为避免氢气泄漏,配有相应的密封油系统。
轴封蒸汽与润滑油的接触会导致润滑油含水量增加,而密封油又是与氢气直接接触的。
氢冷发电机漏氢问题的分析及探讨
氢冷发电机漏氢问题的分析及探讨摘要:本文从氢冷发电机结构部件方面分析了发电机漏氢的原因,并提出了综合处理方法,以提高机组安全运行水平。
关键词:漏氢;分析;探讨前言大唐户县第二热电厂发电机是东方电机厂生产的QFSN-300-2-20B型发电机组,其定子绕组、转子绕组及铁芯均采用氢内冷的冷却方式。
氢气由装在转子两端的风扇强制循环,并通过设置在定子机座上部的四组氢气冷却器进行冷却。
氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构。
但发电机漏氢问题时有发生,影响了机组的安全稳定运行。
本文对发电机漏氢问题进行原因分析,并对综合处理方法进行了探讨,以提高机组安全运行水平。
1.发电机漏氢原因分析氢冷发电机的漏氢部位归纳起来讲总归有两部分;一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢,二是发电机外部附属系统的漏氢。
下面结合我厂发电机氢气系统的结构,对检修过程中影响到漏氢的关键结构部件进行分析。
1.1机壳结合面在检修中应注意以下事项:(1)端盖与机座的结合面及上下端盖的结合面结合面积大,密封难度大,是防漏氢的薄弱环节。
在检修过程中,要对结合面进行详细检查,对所采用的橡胶密封条进行严格验收。
现在发电机端盖密封条应采用一次成形的氟橡胶密封条,密封胶采用硅橡胶密封胶,可以有效解决了上下端盖结合面的密封条在端盖处与下端盖密封条因衔接不良而引起的漏氢问题。
(2)应均匀紧固大盖螺栓,以保证结合面严密。
要检查水平、垂直中分面的间隙,在把紧1/3螺栓状态下,用0.03mm塞尺检查应不入。
(3)出线套管法兰与套管台板的结合面是防止漏氢的关键部位。
该处需用耐油橡胶圈和橡胶垫加以双重密封。
每次大修时必须进行检查、更换。
1.2密封油系统(1)密封瓦座与端盖的垂直结合面是较易漏氢的部位之一,上、下半端盖组装时,接缝应对齐,防止错口使密封垫受力不均。
上、下半端盖的密封条顺端盖垂直面留出1~2mm的长度,安装后修成半圆型,使装配密封瓦座后此处接合严密不漏。
电解水制氢露点温度
电解水制氢露点温度
发电机内低温度,可按如下规定确定:(1)稳定运行中的发电机:以冷氢温度和内冷水入口水温中的较低值,作为发电机内的低温度值。
(2)停运和开、停机过程中的发电机:以冷氢温度、内冷水入口水温、定子线棒温度和定子铁心温度中的低值,作为发电机内的低温度值。
(2)供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常压下的允许湿度:新建、扩建电厂(站),露点温度t d≤-50 ℃;已建电厂(站),露点温度t d≤-25 ℃。
对于发电机氢气湿度的标准问题,建议国产发电机采用DL/T651—1998的规定值。
对于进口机组,如厂家有规定值则采用厂家的规定值,如无规定值则采用上述规定值。
(1)严格执行有关标准。
《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》(DL/T651—1998)规定了发电机内的氢气湿度在—25t—O~C露点温度;当发电机停机备用时,若发电机内温度低于10℃,则氢气湿度不得高于露点温度—5℃。
氢气湿度不高于露点温度—5℃(0℃)可有效地防止绝缘性能下降和护环应力腐蚀,不低于—25℃的规定是为了防止因过于干燥使绝缘开裂。
如果制造厂规定的湿度高于本标准,则应按厂家标准执行。
发电机氢气露点不合格原因分析
发电机氢气露点不合格原因分析摘要:发电机氢气露点温度过高,会造成发电机转子护环应力腐蚀,对发电机转子和线圈绝缘不利,易发生相间短路。
根据对发电机氢气露点不合格原因分析及处理过程,提出了防止发电机氢气露点不合格的防范措施。
关键词:发电机、氢气、露点温度、防范措施一、概况:我厂#3、#4机组为1000MW超超临界机组,发电机为上海电机厂生产,型号为THDF125/67,水—氢—氢冷却,即发电机的定子绕组采用定冷水直接冷却,转子绕组及定子铁芯采用氢气冷却。
每台机组配备一套发电机氢气干燥装置,其厂家为扬州电力设备修造厂,型号为XQS-DA(B)吸附式氢气干燥器(由2只干燥塔、2只内置式循环风机、2只加热器等组成),工作原理是潮湿的氢气经过干燥塔时其水份被“活性氧化铝”吸收,使发电机内氢气保持合格的露点温度,氢气干燥装置两个干燥塔可以连续进行干燥工作,一个干燥塔处于吸附去湿状态时,另一个干燥塔进行脱附再生以备重新利用,干燥塔运行模式为8小时吸附,8小时再生。
机组正常运行期间发电机内氢气压力维持480~500kPa,为防止发电机内氢气漏入大气特采用密封油进行隔绝,控制油氢差压在120~140 kPa,并控制发电机内氢气纯度>96%,氢气露点温度-25~-5℃。
二、发电机氢气露点不合格的危害:氢气露点就是指氢气处于饱和状态下,当气温下降,出现氢气液珠的温度值。
发电机氢气露点温度过高时,会造成发电机转子护环应力腐蚀,对发电机转子和线圈绝缘不利,易发生相间短路,造成发电机异常或损坏。
发电机氢气露点温度过低时,可导致对发电机某些部件产生不利影响,如可导致定子端部垫块收缩和支撑环裂纹,同样造成发电机绝缘下降。
发电机氢气露点不合格时严重时影响氢气纯度,需进行大量换氢,影响机组的安全经济运行,且氢气置换过程中容易造成发电机进密封油。
三、发电机氢气露点异常经过:#4机组于2017年5月13日启动后,发电机氢气露点温度随着环境温度的升高及负荷率的升高在不断升高,#4发电机氢气露点温度由刚启机时的-13℃缓慢升高至0℃以上,尤其是5月29日~31日机组负荷一直带1000MW期间,氢气露点温度最高升至7.3℃,期间进行大量换氢,换氢量达500标方,但氢气露点温度仍居高不下。
榆横电厂1号机组发电机氢气露点高原因分析及处理
榆横电厂1号机组发电机氢气露点高原因分析及处理发布时间:2022-08-11T08:38:31.512Z 来源:《中国科技信息》2022年33卷第3月第6期作者:王亮[导读] 机组运行中若出现发电机氢气露点高温问题,会降低发电机的绝缘电阻,造成发电机重要设备损坏。
王亮陕西华电榆横煤电有限责任公司榆横发电厂摘要:机组运行中若出现发电机氢气露点高温问题,会降低发电机的绝缘电阻,造成发电机重要设备损坏。
本文通过对横榆电厂2021年8月9日至8月14日#1发电机氢气露点高温超标的分析,及时发现问题所在,并给予相关的补救措施,确保机组的安全稳定运行。
关键词:横榆电厂;露点温度;发电机一、发变组概述榆横电厂一期工程#1、#2机组发电机为东方电机股份有限公司生产的 QFSN-660-2-22型全封闭、自通风、强迫润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子、同步交流发电机。
发电机采用水氢氢冷却方式:定子线圈直接水冷,转子线圈直接氢冷,转子本体及定子铁芯氢冷,定子出线氢内冷。
密封油系统采用单流环式密封。
定子冷却水系统采用独立密闭的循环除盐水系统。
发电机氢气系统及定子冷却水系统主要技术参数:发电机氢气纯度≥96%,冷氢露点-14℃~-2.5℃,冷氢温度35℃~48℃,热氢温度≤65℃;发电机定子冷却水进水压力0.1~0.2MPa,进水温度40~50℃;氢气冷却器进水温度20~38℃,进水压力0.2~0.3MPa。
二、现场检查检测1. 2021年8月9日13:59:00,1号机组负荷279.5MW,发电机氢气露点1/2分别为1.5℃/3.6℃,冷却器进风温度(热风)52.6℃,发电机内氢气压力422.2KPa,闭式水热交换器出口母管压力0.4MPa(扣减高度差,氢气冷却器进口冷却水压力0.3MPa),发电机定子冷却水进口压力0.35MPa(发电机平台处定力冷却水进口压力实际为0.2MPa)。
从数据看,发电机氢气压力较氢气冷却器进水压力高122.2KPa,定子冷却水进口压力较发电机氢气压力低222KPa。
发电机氢气露点异常分析处理探讨
发电机氢气露点异常分析处理探讨发布时间:2021-01-19T07:04:20.397Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年23期作者:於豪[导读] 现场发电机氢气干燥为牡丹江市北方电站设备有限公司生产的BAC-50型吸附式氢气干燥器,该设备能有效去除氢冷发电机氢冷系统中氢气所含的水蒸汽,从而保证发电机内部氢气的露点在要求运行范围内。
机组正常运行期间,报警规程要求发电机氢气干燥器入口露点低于10℃,入口露点低于0℃。
大修启机后发电机内部氢气露点超限值,发电机内部氢气露点异常影响发电机内部绝缘性能,存在停机风险,通过现场分析处理发电机氢气露点最终控制在要求限制范围内。
於豪福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:现场发电机氢气干燥为牡丹江市北方电站设备有限公司生产的BAC-50型吸附式氢气干燥器,该设备能有效去除氢冷发电机氢冷系统中氢气所含的水蒸汽,从而保证发电机内部氢气的露点在要求运行范围内。
机组正常运行期间,报警规程要求发电机氢气干燥器入口露点低于10℃,入口露点低于0℃。
大修启机后发电机内部氢气露点超限值,发电机内部氢气露点异常影响发电机内部绝缘性能,存在停机风险,通过现场分析处理发电机氢气露点最终控制在要求限制范围内。
关键词:发电机;氢气;露点;疏水器一、氢气干燥器功能及结构介绍1.1 氢气干燥器工作原理介绍氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力的特性,活性氧化铝是一种固态干燥剂,清除氢冷发电机氢气冷却系统氢气中的水蒸气时将氢气通过一定量的活性氧化铝的吸收塔赖实现。
高疏松度的活性氧化铝具有非常大的表面积和强吸湿能力,对绝大数气体和水蒸气来说,使用活性氧化铝作为干燥主要是利用它的化学惰性和无毒性。
当活性氧化铝吸收水分达到饱和后,通过加热来清除干燥剂自身束缚的水分,从而恢复它的吸湿能力,并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。
在设备干燥塔中,埋入式的高密电加热器加热干燥剂使干燥器束缚的水份汽化;与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸气,干燥剂恢复最初的吸附水蒸气特性,然后携带水蒸气的氢气通过冷却器,水蒸气冷凝后通过汽水分离器排出,一般情况下活性氧化铝的吸湿性能可通过加热方式来完成它的再生,并可重复进行。
#2发电机氢气露点高的处理分析及预控措施
#2发电机氢气露点高的处理分析及预控措施【摘要】本文对氢冷发电机氢气湿度超标的原因、危害进行了分析,针对我公司#2发电机氢气露点升高处理过程对如何有效控制氢气露点提出了技术措施。
【关键词】氢气露点氢冷发电机氢气干燥器技术措施一、概述华能酒泉发电有限公司两台发电机为东方电机厂生产的QFSN-330-2-20B型汽轮发电机组,发电机定子线圈及引出线套管和瓷套端子、中性点母线采用去离子水冷却,发电机转子线圈、定子铁芯及其它部件采用氢气冷却。
发电机氢气除湿采用牡丹江市联合电力设备有限公司生产的XFG-1F吸附式氢气干燥器,其由两个干燥塔组成,塔内装填有干燥剂和加热元件,当其中一个干燥塔工作时,另一个则加热再生。
公司#2机组氢冷发电机自2018年07月12日启动后氢气露点温度持续上升,从最初-11.3℃最高上升至8℃,为了查明原因,解决问题,根据公司领导要求特组织技术人员积极进行攻关。
二、氢气露点过高的危害氢气是一种无色无臭气体,极微溶于水、乙醇、乙醚。
无毒无腐蚀性,极易燃烧,燃烧时发出青色火焰并发生爆鸣,燃烧温度可高达2000℃,氢氧混合燃烧火焰温度高达2100~2500℃,遇氟、氯等能引起猛烈反应。
相对密度0.0899;沸点-252.8℃;熔点-259.18℃;气压在-214℃为10个大气压;临界温度-239℃,临界压力1297KPa;自燃点400℃;爆炸极限为4.1%~74.2%,最大爆炸压力740KPa,产生最大爆炸压力浓度为32.3%,最小引燃能量0.019mJ。
根据DL/T651-1998《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》的规定,运行中发电机内的氢气湿度露点温度应在-25~0℃。
为防止发电机内电气绝缘因机内过于干燥而开裂,发电机内氢气湿度露点温度不应低于-25℃;但氢气湿度超标通常是指运行中发电机内的氢气湿度露点温度超过0℃。
三、氢气干燥器工作原理XFG-1F 氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力特性。
发电机氢气露点显示异常原因分析
发电机氢气露点显示异常原因分析【摘要】:氢气干燥装置是安装在发电厂内,是清除氢冷发电机内氢气中水份的专用设备。
【关键字】:氢气干燥装置,露点,风机一、现象电力生产过程中,当发电机运转把机械能转变为电能时,不可避免的会产生能量损耗,这些损耗的能量最后都变成热能,将使发电机的转子、定子等各部件温度升高。
为了将这部分热量导出,我们需要对发电机进行强制冷却。
由于氢气热传导率高,冷却效率较空冷和水冷都高,所以电厂发电机都采用氢气冷却。
氢冷发电机中对氢气参数均有一定的要求,其中包括氢气纯度≥98%,氢气温度(露点)≤-21℃。
机组运行期间,由于轴封汽的存在,油系统里含水量有可能上升,从而带入密封油系统污染氢气。
因此,为了保证氢气品质,我们会选用氢气干燥装置。
正常运行期间,氢气干燥装置投运,装置进出口露点显示正常;机组长期调停备用,氢气干燥装置退出运行,装置进出口露点持续走低,甚至低于-50℃以下。
二、氢气干燥装置工作原理XFG-1F氢气干燥器是清除氢冷发电机氢气中水蒸汽的专用设备。
XFG-1F氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力特性。
活性氧化铝是一种固态干燥剂,清除氢冷发电机氢气中的水蒸汽,是将氢气通过一定量的活性氧化铝的吸收塔来实现的。
高疏松度的活性氧化铝具有非常大的表面积和强吸湿能力,对绝大数气体和水蒸汽来说,使用活性氧化铝作为干燥剂主要是利用它的化学惰性和无毒特性。
当活性氧化铝吸收水分达到饱和后。
再生-通过加热来清除干燥剂自身束缚的水分,从而恢复它的吸湿能力,并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。
在设备的干燥塔中,埋入式的高密电加热器加热干燥剂使束缚的水分汽化;与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸汽,干燥剂恢复最初的特性,然后将氢气(含有水蒸汽)冷却,冷凝水通过汽水分离器排出,一般情况下活性氧化铝的吸湿性能可通过加热方式来完成它的再生,并可重复进行。
什么是氢气露点温度?过高、过低有什么影响?
氢气的露点露点就是氢气处于饱和状态下,当气温下降,出现氢气液珠的温度值。
氢气中水蒸气含量愈少,露点愈低。
当氢气中含水时相对湿度100%时,水就会结露。
氢气露点温度:压力为P、温度为T、混合比为r的湿气中,在此给定的压力下,湿气被水饱和时的温度,单位是:℃氢气湿度标准露点和压力温度有关,如0.3MPA的氢气露点大约15℃。
1、发电机内运行氢压下的允许湿度低限为露点温度Td=-25 ℃,根据发电机内的最低温度规定了允许湿度高限,即当发电机温度最低为5 ℃时,湿度高限为露点温度Td=-5 ℃;当发电机温度最低≥10 ℃时,湿度高限为Td=0 ℃。
2、发电机充补氢所用的新鲜氢气在常压下允许湿度为:新建电厂Td≤50 ℃,已建电厂Td≤25 ℃。
3、氢气湿度超标对发电机的危害1、氢气湿度过高对转子护环的影响氢气湿度过高,使发电机转子护环产生应力腐蚀纹损并使裂纹快速发展。
应力腐蚀的3个必要条件为:材质,较大的应力,有腐蚀介质。
国内护环大多采用18Mn5Cr、18Mn4Cr奥氏体钢,机械性能优良,但应力腐蚀开裂与氢气介质湿度有很大关系,在有腐蚀介质,如氯化物、硝酸盐、硫酸盐、亚氯酸盐和氢氧根的情况下,抗应力腐蚀能力下降。
在相对湿度大于50%时,裂纹扩展速率呈指数增加。
2、氢气湿度过高对绝缘性能的影响发电机内氢气湿度过高,降低定子的绝缘电气强度,易使定子绝缘薄弱处发生相间短路。
如由于制造方面的原因,200 MW发电机定子端部绝缘存在水接头和引线两处薄弱环节,均处于高电位,如氢气中含水或水汽严重时,会使绝缘薄弱处对其它线棒击穿放电。
氢气相对湿度超出一定限值(80%),定子绝缘缺陷就会加速发展。
氢气湿度高,如相对湿度超出75%,会使转子绝缘强度下降,甚至导致无法开机。
3、氢气湿度过低对发电机某些部件的影响氢气湿度过低,可导致对发电机某些部件产生不利影响,如可导致定子端部垫块收缩和支撑环裂纹。
相对湿度小于0.5%,可认为是干气。
浅析运行期间发电机氢气露点低危害、排查及处理方法
浅析运行期间发电机氢气露点低危害、排查及处理方法发表时间:2020-12-24T03:34:35.799Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第21期作者:梁仓张春宇[导读] 而氢气湿度过低又可导致对某些部件产生有害的影响,如定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹。
辽宁红沿河核电有限公司辽宁大连 116000摘要:国家标准规定,发电机内部氢气露点温度要求是-25~0℃[1]。
本文介绍某电站运行期间,发电机氢气露点长期低温度运行,为提高氢气露点,分析排查露点低的原因,结合露点值的变化趋势,采用氢气干燥器在冬、夏季运行时间模式,成功解决发电机氢气露点低问题。
关键词:发电机;定子;转子;氢气;露点;干燥器;加热器0.概述氢冷发电机内氢气湿度过高,不仅危害发电机定子、转子绕组的绝缘强度,而且会使转子护环产生应力腐蚀裂纹;而氢气湿度过低又可导致对某些部件产生有害的影响,如定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹。
为避免氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的不良影响,在机外设置专用的氢气干燥器,但在运行维护期间往往忽视了氢气露点低的危害。
由于机组设计差异,不同机型的发电机氢气干燥系统结构有所不同,但其基本原理相同,下文依托介绍一种结构的氢气干燥系统机理,并展开解决其无法避免氢气露点低的原因及后续处理方法。
1.一种氢气干燥器原理设计构造方面,此种氢气干燥系统主要由氢气干燥回路、干燥器再生回路及再生冷凝水三个主要部分构成。
氢气干燥回路的主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,从而使机内氢气不断地流进干燥器内得到干燥;干燥器为两个干燥塔组成,干燥器投运后,其中一组干燥塔进行正常吸湿干燥功能,另一组干燥塔进行加热再生(原设计再生时间为4小时),两组干燥塔每8小时进行切换,以保障持续的氢气干燥能力。
干燥塔采用的是吸附式,它是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力的特性而进行设计的。
活性氧化铝是一种固态干燥剂,清除氢气中的水蒸气时是将氢气通过一定量的活性氧化铝的吸收塔来实现的。
氢气的露点温度
氢气的露点温度
嘿,朋友们!今天咱来聊聊氢气的露点温度这个有意思的事儿。
你说这氢气的露点温度啊,就好像是氢气的一个小脾气。
咱平常生活里也有各种小脾气不是,就好比天气有时热得要命,有时又冷得够呛。
氢气也有它自己的“冷热”标准呢!
想象一下,氢气在不同的环境下,它的状态也会不一样。
就像人在不同的场合会有不同的表现一样。
当温度下降到一定程度,嘿,就到了它的露点温度啦!这时候就会发生一些奇妙的变化。
比如说,在一些工业生产中,要是不注意氢气的露点温度,那可就麻烦啦!就好像做饭的时候,火候没掌握好,不是烧焦了就是没熟。
这氢气的露点温度要是没搞清楚,可能就会影响整个生产过程呢!
那怎么去了解氢气的露点温度呢?这可不是随随便便就能知道的呀!得通过专门的仪器去测量,就跟咱量体温似的,得有个准确的工具才行。
而且啊,这氢气的露点温度还会受到很多因素的影响呢!好比说压力,压力一变,它的露点温度可能也跟着变了。
这就跟人的心情似的,遇到不同的事情心情也不一样。
你说神奇不神奇?咱平时可能不太会注意到这些细节,但在一些专业领域里,这可重要得很呐!要是不重视,那后果可能不堪设想。
咱再打个比方,就像建房子,要是基础没打好,那房子能牢固吗?这氢气的露点温度就是这么个关键的基础。
所以啊,不管是从事相关工作的专业人员,还是对这方面感兴趣的朋友,都得好好了解了解氢气的露点温度。
可别小瞧了它,它里面的学问大着呢!
总之,氢气的露点温度可不是个小事情,它就像一个隐藏在幕后的小角色,虽然不显眼,但却起着至关重要的作用。
咱得重视它,好好去研究它,这样才能让它更好地为我们服务呀!。
三河发电厂~#4发电机氢气露点温度超标原因分析
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故障处理方法
调整再生气流控制阀 V1 , 使其位置在 1 1/ 2 处, ;冷却器出口 �
8 10 12 14 16 18 � � 20 0 9 -6 1 0 1 6 46 28 .28 1 2 0 0 968 15 4 2 8. 2 81 2 . 0 6天
第 2期
3 0 2 0 10 0 10 2 0 3 0 40 2 0 0 94-2 42 1: 0 9: 40 . 82 7 16 . 0 0天 20 0 95 -1 0 21 : 0 9: 40 . 8 27
8 巩固措施
# 神华国华三河发电有限公司 # 3� 4 机组运行 规
程没有对氢气干燥器的操作步骤进行明确规定 � 本 次设备异常运行工况的产生,属于运行规程的不完
1 概述
三河发电厂二期工程安装 有 2 台 30 0 M W 国产 发电机组 ,发电机 由中华人 民共和国 东方电机 股 份有 限 公司 制 造 , 型 号 为 QF SN -30 0 -2-20 B, 采用 水 - 氢 - 氢 冷却方式, 即定子 水冷, 转子与定子 铁 心氢内冷 � 三河发电厂二期工程两台机组供氢都是由北京 京辉气体有限公司所供纯氢氢气瓶来完成 � 发电机 生产 的 X F G -1 F 型 吸附式 氢气干 燥器 (内 部装 有 A L 2O ) 3 24h不停工作来完成 �
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (上接第 36 页 ) 以往转角开采的每班 2 刀提高到现在的每班 6 刀, 工期提前了 1 5 天�二是大大降低了作业人员的劳动 强度 �三是提高了作业过程中的安全系数�
1000MW氢冷发电机露点高的分析及预防措施
许 震(国电谏壁发电厂,江苏 镇江 212006)1 000 MW氢冷发电机露点高的分析及预防措施0 概述某电厂1 000 MW 机组发电机采用水-氢-氢的冷却方式(即定子线圈水内冷,转子绕组、定子铁芯及构件表面氢冷),正常运行时发电机内腔内充氢压为0.5 MPa,氢气与大气间采用密封油系统进行隔离。
发电机氢气除湿采用氢气干燥器,其由2个干燥塔组成,塔内装填有干燥剂和加热元件,当其中一个干燥塔工作时,另一个则加热再生。
在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(2014版)中提出,应“按照DL/T 651—1998《氢冷发电机氢气湿度技术要求》的要求,严格控制氢冷发电机机内氢气湿度。
”按照《氢冷发电机氢气湿度技术要求》,在运行氢压下,发电机内最低温度5 ℃时,氢气允许湿度高限为-5 ℃(露点温度);发电机内最低温度高于10 ℃时,氢气允许湿度高限为0 ℃(露点温度)。
为了防止发电机电气绝缘因机内过于干燥而开裂,规定发电机内氢气允许湿度的低限为-25 ℃(露点温度)。
现场氢气湿度超标通常是指运行中发电机内氢气湿度超过0 ℃(露点温度)。
1 发电机内氢气露点高的危害使气体中水蒸气刚好达到饱和的温度叫露点。
(1) 造成发电机定子绕组相间短路事故。
发电机机内氢气露点过高(湿度大)时,会在发电机定子线圈表面结露;在湿度过高的环境下,发电机定子绕组线棒绝缘性能也会下降,易于发生表面爬电、闪络,以致拉弧放电,造成短路事故。
一旦绝缘达不到要求,就有可能造成发电机匝间短路,严重时可能造成发电机内部相间短路而烧坏发电机。
氢气中的湿度大(露点高)是影响发电机绝缘的主要危害因素之一。
(2) 造成发电机转子护环应力腐蚀。
发电机内氢气露点高时,会给转子护环的机械强度带来有害的影响(但是发电机内氢气露点不能过低,如果过低会对发电机某些部件产生不利影响,如定子端部垫块收缩和支撑环裂纹等)。
(3) 降低氢气纯度。
露点高也会降低氢气纯度,增加排污次数,加大补氢量,影响发电机经济运行。
37-氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理3
氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理 100氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理韩 丹 许 明 沈 宇(大唐长春第二热电有限责任公司 吉林 长春 130031)摘 要:氢气湿度(又称露点温度)的大小直接关系到氢冷发电机组的安全运行。
氢冷发电机氢气湿度超标问题已经逐渐成为发电厂关注的热点。
文章对氢气露点温度超标的原因及危害进行了深入分析,并结合机组运行的实际情况提出了氢冷发电机氢气露点温度的合理控制与降低机内氢气湿度的技术措施。
关键词:氢冷发电机 湿度 密封油系统 绝缘 腐蚀1 引 言露点温度时指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。
形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时的温度。
氢气露点温度是指在给定的压力下,湿气被水饱和时的温度,即发电机氢气中的水汽含量,也可用相对湿度表示。
国家电力工业部在1998年颁布了《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》(DL/T651-1998),对氢气湿度的表示方法、标准、测定和对氢气湿度计的要求予以了明确规定。
国产200MW 发电机机组冷却方式一般为“水-氢-氢”。
其中定子绕组采用水内冷,转子绕组采用气隙取气斜流式氢气内冷,定、转子铁芯采用氢气表面冷却,整机内部为密闭氢气循环冷却。
发电机运行时定子转子线圈会发热,这些热量由发电机内部的氢气吸收,由于冷却介质氢气在发电机内部为密闭循环,因此随着负荷增减及密封油、冷却水的调节,使氢气湿度指标受到影响。
氢冷发电机氢气湿度超标对发电机定子、转子线圈绝缘和转子护环的寿命都会带来不利影响。
氢气湿度过高不仅危害发电机定子、转子绕组的绝缘强度,而且会使转子护环产生应力腐蚀裂纹;氢气湿度过低可导致对某些部件产生有害的影响,如定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹等。
随着电力生产规模的扩大和单机容量的不断提高,氢冷发电机氢气湿度超标问题以及如何降低氢气湿度已经成为发电厂关注的热点问题之一。
氢冷发电机的氢气湿度超标问题虽然由来已久,但多数情况下未对发电机即时造成明显的破坏,所以并未引起发电企业的重视。
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浅谈发电机氢气露点温度
摘要:发电机内氢气露点温度的高低对发电机的安全运行存在重要影响,本文
集中讨论了氢气露点温度高低对发电机系统正常运行的危害及造成氢气湿度过大
的原因和所应采取的措施等。
关键词:发电机组;氢气露点温度;影响;原因分析;防范措施
一、大唐东营发电公司发电机组及氢气系统装置介绍:
大唐东营发电有限公司在建机组为上海电气集团股份有限公司生产的
THDF125/67型2*1000MW机组,冷却方式为水氢氢冷却即定子绕组水内冷转子
绕组及定子铁芯氢气冷却,发电机额定容量为1112MVA,最大连续输出功率为1037MW,额定电流23778A,励磁方式为静态励磁。
氢气干燥系统采用XQS系列强制循环型吸附式采用双塔交替吸附再生可使发
电机内的氢气连续不断的通过装有吸附剂的吸收层,不断吸收氢气中的水蒸气。
其设备组成包括两支干燥塔、两只内置式循环风机、两只加热器、油过滤器、气
水分离器、排水系统、四通阀操作系统、气体置换系统、一台冷却器和电气控制
箱等组成。
主要工作原理为发电机内潮湿的氢气进入设备后,氢气首先经过油气
分离器,将氢气中夹带的油进行分离,然后氢气进入装有固态干燥剂—活性氧化
铝吸附层的干燥器,此时氢气中的水分被吸收,合格的氢气进入发电机机内。
而
后对经过吸水后的干燥剂直接进行加热作用将水变为水蒸气,挥发出的水蒸气经
过冷却器后直接凝结成水储存在储水罐中,干燥剂恢复再生功能。
运行模式一般
为8小时吸附,8小时再生,通过PLC自动进行控制。
二、发电机露点温度概念及影响因素
氢气露点就是饱和温度点,也就是对应饱和压力下氢气中水蒸气凝结成水时
的温度,氢气的露点温度大小和温度、压力、含水量有关。
简单的说氢气中水蒸
气含量愈少,露点温度越低,相反水蒸气含量越高,露点温度越高;氢气中水蒸
气的分压力越大,饱和温度越高,氢气的露点温度越高,反之氢气中水蒸气的分
压力越小饱和温度越低,氢气的露点温度越低;氢气温度升高,则氢气湿度相对
增大,氢气露点温度相对升高,反之氢气温度降低,则氢气湿度相对减小,氢气
露点温度相对降低。
三、发电机氢气露点温度高对发电机的影响:
1.发电机内氢气露点温度升高会造成发电机定子绕组、转子绕组绝缘性能下降。
氢气露点升高氢气中含有的水蒸气会依附在定子、转子绕组表面上结露形成
水珠,导致绕组绝缘性能下降,大量的水珠形成后易在绕组表面形成爬电、闪络
导致拉弧放电造成短路事故,更严重者有可能会造成绕组的匝间短路事故,使得
部分绕组被短接,一方面使绕组电流急剧增大,导致严重过热使绝缘性能进一步
下降形成恶性循环;另一方面使三相不平衡电流增大,造成磁场不对称导致机组
振动增大,损坏设备及基础。
2.发电机氢气露点温度升高会增大机组补排氢量,造成资源浪费。
露点温度
升高,水蒸气形成水珠会使氢气纯度下降,达不到机组正常运行时对氢气纯度的
要求(发电机运行过程中氢气纯度要求在98%左右)进而造成机组补排氢量增大。
3.发电机露点温度升高会增大发电机通风损耗和转子摩擦损耗。
氢气露点温
度升高,纯度下降,将影响氢气对定子铁芯和转子绕组转子铁芯的冷却效果,使
其温升增大。
试验表明氢气纯度每下降1%,通风损耗及转子摩擦损耗将增加11%左右。
4.发电机露点温度升高会造成转子护环产生应力腐蚀裂纹。
露点温度升高会
使部分水珠集聚在转子护环上,使其绝缘性能下降,造成机械强度下降。
四、发电机氢气露点温度低对发电机的影响:
1.发电机氢气露点温度低,氢温低会使绝缘材料的脆性增大,承受发电机相
间短路电动力的能力降低,当发变组发生短路或相间故障时容易导致绕组因无法
承受故障时的电动力而导致断裂。
2.发电机氢气露点温度低也会对发电机某些部件产生不利影响,如可导致定
子端部垫块收缩和支撑环裂纹。
五、发电机氢气湿度增大的原因分析
1.制氢站制氢品质不高,氢气中水分含量过高。
现在大型电厂氢气来源均为
制氢站电解碱性水溶液发生电化学反应制氢,因此就不可避免的会使氢气中带有
一定量的水蒸气,但行业标准DL/T651-1998规定氢气露点温度应在0℃到-25℃之间含水量不超2g/m³。
2.氢气干燥机故障或者性能下降。
这是造成发电机氢气湿度增大的主要因素,氢气干燥机的工作原理为发电机内的氢气进入氢气干燥机后首先进行油气分离之
后进入装有固态干燥剂活性氧化铝吸附层的容器中,氢气中的水分被吸收,合格
的氢气再次回到发电机内,而活性氧化铝吸附层则靠再生作用后恢复活性。
氢气
干燥机故障后起不到除去氢气中水蒸气的作用。
3.发电机内氢气冷却器泄漏。
由于氢冷器制造工艺不良、长期运行腐蚀严重
或者检修水平不高氢冷器砂眼未被发现等原因造成氢冷器泄漏,造成氢气湿度增大。
4.密封油系统的影响。
正常运行中密封油系统起到密封氢气防止氢气外泄的
作用,密封油氢差压维持在100±20Kpa,当密封油油质较差含水量增大时,在密
封瓦处就会有部分水蒸气进入到氢气系统造成含水量增大。
5.润滑油系统的影响。
润滑油含水量增大也会导致机内氢气湿度增大。
一方
面润滑油作为密封油系统的油源,其含水量的多少直接影响到密封油的品质,另
一方面润滑油起到润滑冷却发电机轴承的作用,含水量增大也会使部分水蒸气因
轴承温度高直接析出进入到氢气系统。
6.定冷水系统的影响。
定冷水系统在发电机内起到冷却定子绕组的作用,一
方面当定冷水管道长期腐蚀或者检修质量差存在砂眼等时因其压力低于氢气压力
会导致定冷水直接进入氢气系统,使其含水量增大;另一方面当定冷水温度过低
时对于机内氢气来说相当于一冷源会使氢气过冷却。
7.发电机启动或低负荷运行时,氢气冷却器冷却水流量调节不及时或者冷却
水量过大亦或冷却水温度过低,导致氢温过低产生凝霜。
8.发电机停机后,氢气系统循环动力失去此时若氢气循环风机未投入运行或
者氢气循环风机投入运行但氢气干燥器未投入运行,均会造成氢气湿度过大。
六、防止氢气露点温度升高造成发电机损坏事故的措施
1.保证制氢站氢气品质合格,符合行业标准DL/T651-1998规定氢气露点温度
应在0℃到-25℃之间含水量不超2g/m³。
保证氢气纯度在98%以上。
2.保证氢气干燥机运行正常及必要的投入率。
加强对氢干机的维护巡检力度,每个班定时对其储水罐进行防水检查,检查氢干机的干燥再生装置运行正常。
3.利用停机检修机会加强对发电机氢气冷却器、定冷水引出管接头腐蚀情况
的检查,检查是否存在砂眼,同时加强对发电机密封瓦的检查,有必要时要进行发电机密封试验,确保密封性。
4.运行中加强对密封油系统及润滑油系统的监视。
控制好密封油油氢差压,避免密封油进入发电机内部,同时提高油系统油净化装置的投入率,加强对其油质的监督化验工作,保证油质合格。
5.正常运行中控制好定冷水温度,保证在任何情况下定冷水温度都要大于氢气温度6℃以上,防止氢气过冷却,导致水蒸气在定子绕组上结露。
6.加强发电机内氢气湿度的检测,提高检测精度,安装氢气湿度在线监测装置,做到发电机氢气湿度变化早发现、早处理避免事故扩大。
7.机组启停及低负荷时加强对氢冷器冷却水压力流量的调整,保证氢温在正常范围内运行,同时机组停运后要及时投入氢气循环风机运行。
参考文献:
[1]《防止电力生产事故二十五项重点要求》
[2]百度百科露点温度概念
[3]DL_T_651-1998氢冷发电机氢气湿度的技术要求
[4]QG-100强制循环型吸附式氢气干燥机说明书。