氢冷发电机氢、油系统
发电机氢气冷却系统
毕业设计(论文) `题目发电机氢气冷却系统报告院系自动化系专业班级自动化专业1302班学生姓名杨晓丹指导教师马进发电机氢气冷却系统报告摘要发电机在运行的过程中由于能量转换、电磁作用和机械摩擦会产生一定的热量。
为了使发电机温度不超过与绝缘耐热等级相应的极限温度，应采取冷却措施使这些部件有效地散热。
氢气比重小、比热大、导热系数较大、化学性质较稳定，是冷却发电机转子常用的介质。
氢气在发电机的腔室内循环，依次穿过冷热风室，由冷却器冷却。
发电机中的氢气容易发生泄漏，需要在轴与静密封瓦之间形成油膜封住气体。
在发电机检修后，发电机内充满空气，为防止氢气与空气混合产生安全隐患，充入氢气时应先做气密实验，再从下至上向发电机内充满二氧化碳，最后从上至下向发电机内充满氢气。
关键词：发电机;氢气冷却;气体置换;密封油系统Report of hydrogen cooling system forgeneratorAbstractGenerator in the process of running due to energy conversion, electromagnetic and mechanical friction generates heat.Hydrogen cooling system is used to limited the generator temperature exceed the limiting temperature of thermal class for electric machine insulation.Because of Hydrogen gas has small specific gravity,large specific heat,large coefficient of thermal conductivity and relatively stable chemical properties,it is the commonly used medium cooling generator rotor.Hydrogen is circulated in the generator hydrogen and cooled by corner cooler.In order to limite hydrogen leakage,oil seals the space between the shaft and static seal tile.After the generator maintenance, air is full of inside the generators.There was a safe hidden trouble if hydrogen is mixed into the oxygen.Carbon is blowed from the from the bottom to the full of generator to replace air after Sealing experiment was passed.And hydrogen is blowed from the from the full to the bottom of generator to replace carbon. Keywords:Generator;Hydrogen cooling;Gas replacement;Seal oil system目录1 引言 (5)1.1发电机冷却系统的重要性 (5)1.2氢气冷却的优势 (6)2 发电机氢气系统组成、功能及原理 (7)2.1氢气系统的组成 (7)2.2氢气系统部件的功能及原理 (8)2.3氢气的循环冷却 (8)3 密封油系统 (9)3.1密封原理 (9)3.2密封油系统的组成 (9)4发电机的气体置换 (10)4.1气密试验 (10)4.2二氧化碳和氢气用量估计 (11)4.3二氧化碳置换空气 (12)4.4氢气置换二氧化碳 (12)4.5二氧化碳置换氢气 (12)参考文献 (13)1 引言1.1发电机冷却系统的重要性发电机在工作的过程中由于能量转换、电磁作用和机械摩擦会产生一定的热量，要使发电机的温度保持在材料限定温度范围内，就要配备发电机冷却系统。
大型氢冷发电机组密封油系统故障分析及应对策略
大型氢冷发电机组密封油系统故障分析及应对策略大型氢冷发电机组密封油系统故障分析及应对策略抄勇曹阳郑运陈二强陈靖〔1河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州 450052；2华润电力登封，河南登封 452473； 3中广核工程，广东深圳 518124〕【摘要】鉴于近年来大容量高参数氢冷发电机的广泛应用，发电机密封油系统愈显重要。
本文综述了当前大型氢冷发电机组密封油系统常遇故障分析及应对策略。
【关键词】大型发电机组密封油故障分析应对策略12213Fault Analysis and Handling Tactics of Large-scale Hydrogen-cooling Generator Sealing Oil SystemChao Yong1, Cao Yang2, Zheng Yun2, Chen Erqiang1, Chen Jing3( 1HAEPC Electric Power Research Institute, Zhengzhou, Henan, P.R.C, 450052 2Huarun Electric Dengfeng Power Generation Co. Ltd., Dengfeng, Henan, P.R.C, 452473 3China Nuclear Power Engineering Co. Ltd., Shenzhen, Guangdong, P.R.C, 518124)[Abstract] Along with the widespread application of large-volume & high-parameter hydrogen-cooling Generator in recent years, the sealing oil system of Generator is getting more and more important. So the article as following states comprehensively the analysis and handling tactics of often-happened fault and problems on the sealing oil system of large-scale Generator used currently.[Key Words] Large-scale Generator unit, Sealing Oil, Fault Analysis, Handling Tactics 前言近些年来，大容量高参数氢冷发电机广泛应用，发电机密封油系统愈显重要。
发电机氢气冷却系统报告
毕业设计(论文) `题目发电机氢气冷却系统院系专业班级学生姓名指导教师二○15年六月发电机氢气冷却系统摘要随着电厂装机容量的提升，发电设备的冷却环节越来越重要，所用到冷却介质也是多种多样。
在对发电机进行冷却技术当中，氢冷技术是最为成熟、应用最为广泛的几种技术之一。
由于氢气本身的特点以及工作环境的要求，氢冷系统当中有几项十分重要的环节，如氢气的置换、冷却、干燥、密封。
这几个环节直接决定着整个系统的冷却效果，也是发电机安全工作的重要影响因素。
关键词：发电机；氢冷技术；置换；冷却；干燥；密封Generator Hydrogen Cooling SystemAbstractWith the increase of installed capacity, the process of generator-cooling is more and more important . The kind of coolant medium is also miscellaneous. Among the methods about cooling generators, hydrogen-cooling is one of the most mature and widely technology.Because of the characteristics of hydrogen and the demand of operational environment, Hydrogen Cooling System has some important parts, such as replacing, cooling, drying and leaking proof hydrogen. These links directly determine the cooling effect of the whole system, which essential to the safety of generators.Keywords:Hydrogen-cooling; replacing; cooling; drying; leaking proof;目录目录发电机氢气冷却系统 (2)Generator Hydrogen Cooling System (3)Abstract (3)目录 (4)1、绪论 (5)1.1发电机冷却技术背景 (5)1.2发电机常见的冷却方式 (5)1.3发电机氢冷方式普及原因 (5)1.4论文的主要内容 (6)2、氢气置换的实现方式 (7)2.1氢气置换总则 (7)2.2氢气置换的实现方法——中间介质置换法 (7)2.3采用中间介质置换法应注意的事项： (8)3、氢气冷却系统 (9)3.1氢气冷却器简介 (9)3.2氢冷器的构造 (9)4、氢气干燥系统 (10)4.1未经处理的氢气湿度大的原因 (10)4.2湿氢气的危害 (10)4.3氢气干燥器的工作原理及运行方式（以冷凝式干燥器为例） (10)5、密封油系统 (11)5.1密封油系统简介及其功能 (11)5.2密封油系统工作流程及运行方式 (11)5.3密封油的运行时的注意事项 (12)参考文献 (13)1、绪论1.1发电机冷却技术背景在电力生产过程中，当发电机运转将机械能转化成电能时，不可避免的会产生能量损耗。
氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施
氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施氢冷发电机级及氢系统的防火防爆措施，应采取以下防爆措施：(1)提高设计、制造水平，严格检修工艺和质量标准，尽力降低发电机本体(包括冷却器密封垫、冷却器铜管、发电机端盖、出线套管、热工引出线及相连的氢管道)、密封油系统、密封瓦、氢气系统的管道和阀门的泄漏程度，并用测氢仪和肥皂水检测，应没有指示，从根本上杜绝氢爆炸的可能。
(2)氢冷发电机进行冷却介质置换时，应严格按照规程进行操作，在置换过程中必须及时、准确化验。
冷却介质置换避免与起动升电压、并列、电气试验等项目工作同时进行。
(3)当发电机为氢气冷却运行时，应将补空气管路隔断，并加严密的堵板；当发电机为空气冷却运行时，应将补充氢气管路隔断并加装严密的堵板。
这样做才能以防止阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸。
(4)严格监视密封油系统的正常运行，密封油压应高于氢压0.03～0.05MPa，严防氢气留入主油箱系统，引起爆炸着火。
主油箱上的徘烟机应保持经常运行，如排烟机故障时，应采取措施佼油箱内人积存氢气。
氢气设备、管道必须保持正压，否则空气易进入形成有爆炸危险的混合气体。
(5)认真检查和监视油封箱、浮筒的工作情况，应正常并起油封作用。
一旦浮筒泄漏或浮筒阀在开起位置失灵，氢气将大量窜入主油箱，可能引起爆炸，甚至起火，酿成重大火灾事故。
(6)改变发电机氢气压力，或者改变密封油系统运行方式，应严格第 2 页共 13 页按照规程操作，严防氢压升高超过泊压后氢气进入主油箱或大量偏氢。
操作时应有操作票、安全措施和监护人员。
(7)排污和氢气置换时，开门应缓慢，速度一般应控制在1m／s左右，最大不超过3m／s，防止排氢速度过高，磨擦产生静电，引起着火或爆炸。
排氢管应引至室外，室外排氢口应设置固定遮栏，防止周围有明火作业而引起爆燃事故。
(8)密封油系统应保证绝对可靠，备用的交直流密封油泵及润滑油或高压油供给的备用油源应联动可靠，并应有定期校验制度。
发电机氢气系统介绍ppt课件
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。
660MW机组发电机 氢气系统 （马小军）
2016年12月 1
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
2
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。
（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10停机
密封油系统 简图
11
12
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。
发电机氢气系统简介
9.停用密封油系统 置换完毕,可进行检 修或保养工作!
置换操作 准备工作:
熟悉用于气体纯度监控氢气控制柜的使用方法。 确保有足够的可用CO2来吹扫空气，危急时有足够 的CO2吹扫出氢气（PI2944>0.3MPa）。 确保二氧化碳进入管道上的气阀安装正确到位。 氢气控制柜相关表计已经进行较准，可投入使用。 确认氢气干燥系统已经投入运行 确认转子处于停止状态或盘车状态 检查Mark VI机组发电机H2和CO2系统无报警存在
流 量 及 阀 门 控 制 表
置换操作 CO2→空气:
1、打开吹扫取样管线隔离阀 HV2957、HV2983 5、确认供氢隔离阀HV-2936关闭 7、确认两三通阀在垂直位置
4、让取样气体通过传感器，面板上“AIRin CO2）” 2、在氢控制柜上：设置为“Purge（Air IN CO2”灯亮 3、按幻灯片20调整氢气控制屏隔离阀,系统状态如23页所示 模式
注：投入密封油系统防止CO2通过轴 6、缓慢打开主排气阀HV-2954 端大量流出，在密封油系统运行初期， 发电机内压力太少，难以保证充分排 10、开启CO2供气阀，进行置换 8、通过PI-2944确认CO2在供应正常 油，浮子阀应走旁路。直到压力足够 进再关闭旁路阀 注：置换期间，发电机的的气压应维 护在0.14-0.35kg/cm2(2-5psig),在 置换后期，发电机内气压会有较大变 注：这将阻止CO2进入过滤器干 9、密封油系统投入运行 化，需要调节HV-2954 的开度对气压 燥器，如果CO2进入过滤器干燥 进行控制， 器，在发电机充H2正常运行时的 第一天内CO2将缓缓流出，这将 导致首日气体分析仪读数不准确。
发电机氢油水系统课件资料
发电机密封油系统工作流程
在正常运行方式下，汽机来的轴承润滑油进入 密封油真空箱，经主密封油泵升压后由差压调 节阀调节至合适的压力，经滤网过滤后进入发 电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气析 出箱。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源， 空气析出箱内的油无法流入真空箱，而只能流 入汽机润滑油套装管路，回到主油箱，开始下 一个循环。密封瓦进油温度为25～50℃，密封 瓦出油温度≤70℃，密封油压大于机内氢压： 0.056±0.02MPa。
发电机密封油系统
发电机密封油系统概述
发电机转子和定子铁芯用氢气冷却， 为防止运行中氢气沿转子轴向外漏， 引起火灾或爆炸，机组配置了密封 油系统，向转轴与端盖交接处的密 封瓦循环供应高于氢压的密封油。 本机组的密封油路只有一路为单流 环式，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。
密封油系统主要设备
空气析出箱 发电机空侧密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气 析出箱内，油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气， 润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。 空气析出箱安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通 畅。 密封油控制装置 密封油控制装置中的主要设备有2台100%容量的交流密 封油泵、1台100%容量的直流事故油泵 、1台100%容量的 再循环油泵 、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪 表箱和就地仪表及管路阀门。
密封油系统运行方式
密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对 机内氢气的密封。 1)正常运行时，一台主交流密封油泵运行，油源来自 主机润滑油。 2)当两台主密封油泵均故障或交流电源失去时， 密封油经直流事故油泵打至密封瓦。 3)当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢到 0.02～0.05MPa，直至主机润滑油压能够对氢气进行 密封。 4)当主机润滑油系统停运时， 密封油系统可独立循环 运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空，以利于 充分回油。
200MW氢冷发电机密封油系统空、氢侧联合运行研究
一
要 ： 析 了 汽 轮 发 电机 传 统 的 密 封 油 系 统 转 动设 备 多 ， 行 不 可 靠 ， 修 维 护 费 用 高 的 原 因 ； 出 了 分 运 检 提
种 新 的 密 封 油 供 油 方 式 ， 行 空 、 侧 联 合 运 行 。改 进 的方 案 系 统 变 动小 ， 资 少 ， 效 明 显 。 实 氢 投 收 关键词 ： 源与动力工程 ； 电机 ； 封 油系统 ； 、 能 发 密 空 氢侧 联 合 运 行 ； 油 器 射
Ｅ ｅ ｙａ ｄＥ ｖｒｎ ｅ ｔ ｒｔ ｔ ｎＣ ．Ｌｄ ，Ｓ ｅ ｚｅ １０ ７， ｈｎ ） ｎ ｒ ｎ ｎ ｉ ｍ ｎａ Ｐｏｅ ｉ ｏ ｔ． ｈ ｎｈ ｎ５ ８ ６ Ｃ ｉ ｇ ｏ ｌ ｃｏ ａ
Ａｂｓｒ ｔ：Ｈ ｉｈ ｍａｎ ｅ ａ ｃ ｏ ｔ ｒ ｅ ｒ ｌｙ ｒ ｑ ｉｅ ｙ ｏｌｓ ａｉ ｇ ｓ ｓｅ ｆｃ ｎ ｅ ｉｎａ ｕｒ ｎｅｇ ｎ ｒ ｔｒ ｔ ａｃ ｇ ｉｔ ｎ ｎ ｅ ｃ ｓｓａ ｅｇ ｎｅａ ｌ ｅ ｕ ｒ ｄ ｂ ｉ ｅ ｌｎ ｙ ｔ ｍｓｏ ｏ ｖ ｎｔ ｏ ｌｔ ｂｉ ｅ ｅ ａｏ ｕ ｔ ｎｉ ｓ，ｂｅ ａ ｅ ｔ ｎ ｏ ａｙ ｅ ｉ ｃ ｕｓ ｏｏ ｍａ ｙ ｒ ｔｒ ｑｕｐｍｅ ｔａ ｅ ｉ ｌ ｅ ｎ ｒ ｎｃｕｄ ｄ，ｗｈｉｈ ａ ｅ ｅ ｓ ｏ ｍ ａ ｐ ｒｔｏ ｎｒｌａ ｅ Ａ ｗ ｅ ｌｎ ｃ ｒ ａ ｙ ｔ ｋｅ ｏ ｅ ａｉｎ ｕ ｅｉｂｌ． ｎｅ ｓ ａ ｉｇ ｏｌｓ ｐｐ ｙ ｗａ ｓｂｅｎ ｅ ｅ ｔｄ ｗｈ ｃ ａ ｌｅ ｏ ｉ ｕ ｌ ｙ ｉ ｉ ｇ ｐｒ ｓ ｎ ｅ ｉｈ ｐｐ ｉｓ ｃ ｍｂｉｅ ｙ ｌ ｄ ｔｂ ｔ ａｒａ ｄ ｈｙ ｒ ｇ ｎ ｉ ． Ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｄ ｃ ｃｅ ｍｏ ｅ ａ ｏｈ ｉ ｎ ｄ ｏ ｅ ｓｄｅ ｈｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｓ ｓｅ ｙ ｔ ｍ ｈ ｓｏ ｌ ｍａｌｃ ａ ｇ ｓ，ｗｉｈ ｌｔ ｅ ｉ ｅ ｔ ｎ ，ｂ ｂｖｏ ｓ ｅｆ ｃｓ ａ ｎ ｙ ｓ ｌ ｈ ｎ ｅ ｔ ｉｔ ｎｖ ｓｍｅ ｔ ｕｔｏ ｉｕ ｆｅ ｔ． ｌ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ： ｅ ｅ ｇ ａ ｐ ｗｅ ｅ ｇｎｅ ｒｎｇ； ｇ ｎｅ ａｏ ； ｏｌ ｅ ｌｎｇ ｙ ｔｍ ； ｃ ｙ ｄ ｎ ｒ ｙ ｎｄ ｏ ｒ ｎ ｉ ｅ ｉ ｅ ｒ ｔｒ ｉ ｓ ａ ｉ ｓ ｓｅ ｏｍｂｎｅ ｃ ｃｅ ｔ ｏ ｈ ｉ ａ ｄ ｉ ｄ ｙ ｌ ａ ｂ ｔ ａｒ ｎ
发电机氢气系统..
5）发电机漏液检测装置
发电机漏液检测装置用以检测发电机水冷定子 线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底部 的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密 封油或轴承油
6）发电机绝缘过热监测装置
发电机绝缘过热监测装置用以监测发电机内部绝缘材料是 否有过热现象，以便在早期及时采取必要的措施，防止酿 成大事故。 工作原理： 在发电机正常工作时，流经装置的干净气体导致装置 产生一定的微电流，此电流经处理后，在装置上显示出来。 当发电机内绝缘有过热现象时，绝缘材料因过热而挥发出 过热粒子，这些粒子随氢气进入到监测装置后，将引起装 置的电流减少。当电流减少到一定程度时，装置经自检确 认装置本身无误后将发出报警信号，提示发电机内绝缘部 件有过热现象。
工作原理： 仪器由特殊设计的风机，压差交送器及压差计组成，实际则是风机产生的压差，但由 于此压差值与气体的密度有关，而气体密度又直接与气体的成分成比例，故只要测出风机 压差就等于测出了气体密度，实际上两只压差计是直接按密度和纯度标注的。
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” 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。据美国GE公司介绍， 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％。
第九讲 发电机冷却系统和密封油系统
上海交通大学 热能工程研究所
至 大 气
发 电 机
信号至 信号至 信号至 DCS DCS DCS
信号至 DCS
信号至 DCS
信号至 信号至 信号至 DCS DCS DCS
信号至 DCS
信号至 DCS
漏液检测装置
闭 式 水 来 至 闭 式 水
PT MKG30CP001
氢气压力 变送/显示
临时压缩空气来（ 0.5--0.8MPa）
上海交通大学 热能工程研究所
6) 发电机绝缘过热监测装臵
• 发电机绝缘过热监测装臵用以监测发电机内部绝缘材料是否有过热现象 ，以便在早期及时采取必要的措施，防止酿成大事故。 • 其原理是：在发电机正常工作时，流经装臵的干净气体导致装臵产生一 定的微电流，此电流经处理后，在装臵上显示出来。当发电机内绝缘有 过热现象时，绝缘材料因过热而挥发出过热粒子，这些粒子随氢气进入 到监测装臵后，将引起装臵的电流减少。当电流减少到一定程度时，装 臵经自检确认装臵本身无误后将发出报警信号，提示发电机内绝缘部件 有过热现象。
1) 氢气汇流排
• 发电机产生的热量通过氢气耗散，氢气的散热能力相当于空气的8倍。为了 获得更加有效的冷却效果，发电机中的氢气是加压的。 • 氢气汇流排由10瓶组高压汇流排及2级减压阀组成。氢气瓶（电厂自备）通 过软管与汇流排连接。第一级减压阀将瓶内氢压减至2-3MPa，第二级减压 阀再将压力减至1-1.2MPa。减压后的氢气送到氢气控制装臵再减压至发电 机所需的压力（0.5MPa）。按IEC规范要求，连接在汇流排上向发电机供氢 的氢瓶总容积不超过20Nm3。国内常用氢气瓶容量为6m3，即连接并打开的气 瓶为3个。
1）密封油回路
• 正常运行期间，主密封油泵1从密封油真空油箱中抽出密封油，然后通 过冷却器和滤油器把密封油送到轴封。向轴封提供的密封油分别以大 约相同的数量通过轴与密封环间的间隙流向轴封的氢气侧和空气侧。 从轴封的空气侧排出的密封油直接流入轴承油回流管路，再返回到密 封油真空油箱；流向氢气侧的密封油则首先汇聚到发电机消泡室（前 室），然后到氢侧回油箱。 • 提供3台密封油泵用于油的循环。如果主密封油泵1因机械故障或电气 故障不能运行，则主密封油泵2就会自动工作。如果两台泵都出现故障 不能工作，则密封油的供应由备用密封油泵完成而不会间断，因而密 封油的供应是按独立系统设计的。
氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护(三篇)
氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护1氢冷发电机的冷却介质进行置换时，应按专门的置换规程进行。
在置换过程中，须注意取样与化验工作的正确性，防止误判断。
2发电机氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量，在运行中必须按专用规程的要求进行分析化验。
在制氢电解槽氢气出口管上应有带报警的氢中含氧量在线监测仪表。
氢纯度和含氧量必须符合规定标准；发电机氢冷系统中氢气纯度按容积计应不低于96%，含氧量不应超过1.2%；制氢设备氢气系统中，气体含氢量不应低于99.5%，含氧量不应超过0.5%。
如果达不到标准，应立即进行处理，直到合格为止。
3制氢电解槽和有关装置（如压力调整器等）必须定期进行检修和维护，保持正常运行，以保证氢气的纯度符合规定。
值班室内应设有带报警的压力调整器液位监测仪表。
压力调整器发生故障时应停止电解槽运行。
4氢冷发电机的轴封必须严密，当机内充满氢气时，轴封油不准中断，油压应大于氢压，以防空气进入发电机外壳内或氢气充满汽轮机的油系统中而引起爆炸。
油箱上的排烟风机，应保持经常运行。
如排烟风机故障时，应采取措施使油箱内不积存氢气。
定期检测氢冷发电机组油系统、主油箱、封闭母线外套的氢气体积含量，超过1%应停机查漏消缺。
当内冷水箱的含氢量达到3%时报警，在120h内缺陷未能消除或含氢量升到20%时，应停机处理。
5为了防止因阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸，当发电机为氢气冷却运行时，空气、二氧化碳的管路必须隔断，并加严密的堵板。
当发电机内置换为空气时，氢气的管路也应隔断，并加装严密的堵板。
6氢冷发电机的排氢管必须接至室外。
排氢管的排氢能力应与汽轮机破坏真空停机的惰走时间相配合。
7制氢室内和其他装有氢气的设备附近，均必须严禁烟火，严禁放置易爆易燃物品，并应设严禁烟火的标示牌。
储氢罐周围（一般在10m以内）应设有围栏，在制氢室中和发电机的附近，应备有必要的消防设备。
8禁止与工作无关的人员进入制氢室。
9禁止在制氢室中或氢冷发电机与储氢罐近旁进行明火作业或做能产生火花的工作。
氢冷发电机密封油系统故障分析及对策
密封油压 ， 将密封油与氢气 的压差 由 ５ ８ ｋ Ｐ ａ 降至 ４ ０ ｋ Ｐ ａ ， 但仍有 密封油漏入发 电机 ， 表现在油水监视器还是 出现积油 。 通过开启
级静环 。 更 换两套 密封环 的所有辅 助密封 圈 ， 然 后进行组 装试
验。
（ ３ ） 增加合成气压缩机出 口工艺气温度 ， 避免工艺气倒灌带
液。
但从大量 的使用经验来看 ，频繁的启停对密封的损伤要大 于传 统的硬对软设计 的损伤 。 频繁启停机组会使端面短时间接触 ， 易
造成 Ｄ Ｌ Ｃ涂层脱落 ， 一旦 涂层 脱落就会导致端面 出现 随机性 干
物。
新刻槽后 作为非驱 动端 密封 的二级动环 。由于原三件静环 中的
一
件静环的表面 Ｄ Ｌ Ｃ喷涂 层磨损非常严重 ， 将 两套密封 的二级 （ ２ ） 对 于 驱动 端密 封重 新 制造 一件 动环 座 ， 两件 推环 ， 利
非驱动端密封一级摩擦 副整体完好 ， 端面也有较严重磨损 ， 二级密封摩擦副完整 ， 但端 面磨 损较严重 ， 推环 已经 变形 ， 必须
瞬时干摩擦 ， 动环碎裂 。 作者通联：河 南龙宇煤化工有限公 司机 动部 河南永城 市
侯岭 乡 ４ ７ ６ ６ ０ ０
Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｕ ｂ ａ ｉ ｑ ｉ ｎ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
［ 编辑
利
文］
设 西 鼍 理 与 维 僖２ ０ １ ３ № ３ 囱
漏。
２ ． 密封油漏人发电机 主要表现在发电机油水监视器内出现积油 ， 放油 四天后 ， 再 五、 故 障解决及 防范措施
级 密封 摩 擦 副整 体完 好 ， 但 有 严重 磨 损 ， 二 级密 封 摩擦 副全 部碎裂， 二 级 动环 座及 大 气侧 弹 簧座 均 受 到碎 块 冲击 ， 其 中
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氢油水系统介绍
真空排油烟装置外形图
密封油系统的功能和特点
•
•
•
• •
• • • •
向密封瓦提供二个独立循环的密封油源,防止发电机内压力气体 沿转轴逸出。 保证密封油油压始终高于机内气体压力某一个规定值，并确保 密封瓦内氢侧与空侧油压维持相等，其压差限定在允许变动范 围之内。 通过热交换器冷却密封油，从而带走因密封瓦与轴之间的磨擦 损耗而产生的热量，确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。 通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。 通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的 饱和氢气。 空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。 利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系 统的运行。 空、氢侧各装有一套加热器，以保证密封油的运行油温始终保 持于所要求的范围之中。 密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检 和维修。
氢油水系统介绍
油位指示仪
油位面
到氢侧泵
排油
所有4只针阀（顶部和 底部）除了在紧急情 况下需要手动操作外， 无论何时，均应 完全退足打开
补油
氢侧回油控制箱结构
氢侧回油控制箱
• 氢侧回油控制箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须 维持一定的油位。它由箱体、补、排油阀，液位指示 器和低液位报警开关组成。 • 由于在密封瓦中空、氢侧油压做不到绝对平衡，故空、 氢侧仍有少量的油相互窜流，这样长期积累，就可能 使氢侧油路中的油量发生增减变化。一旦发生这种情 况，氢侧回油控制箱可自动起到控制油位作用。当油 箱内油位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到 空侧油路。当油箱油位低时，浮球将补油阀打开，使 空侧的油补入。如果浮球失去自动调节作用，那么可 通过浮球上下二个顶针强制实现补、排油阀的开和闭 （不推荐这种运行方式）。 • 为使油箱内的油位不至过低，箱体上装有一低油位报 警开关，如果箱内油位达到低油位报警限值时，报警 开关就向氢、油、水工况监测柜和ATC发出报警信号。 通常箱内的液位可通过装在箱体上的油位指示器就地 监视。
氢气系统台电实测数据
项目
补氢量
单位
立方米/天
实际数值
7.75
标准
≤10优良 ≤ 18合格
漏氢率 露点
％ ℃
1.4 -12 ℃
≤5优良 -5~-25 ℃
氢油水系统介绍
密封油系统主要功能
为密封结构提供密封油，把氢气密封在机内
保持密封油压恒定
防止外界的水分和空气污染机内氢气
保持密封油路和防污染油路的油压平衡
• 包括氢气冷却器、氢气干燥器（与氢气冷却器 侧的进出口相连接）、压力调节阀及其隔离阀 以及连接管道等组成。该装置通过软管与来自 制氢的氢气管道或仪用压缩空气管道相连接。 • 氢气干燥器用来保证氢气干燥。发电机运行时， 安装在发电机转子上的风扇将氢气送进干燥器 理。在干燥器里，氢气的水分被干燥剂吸收， 干燥的氢气返回发电机内。干燥剂室放有干燥 剂且装有铠装线加热器，被吸收的水分被加热， 脱离干燥剂，干燥剂还原。脱离出来的水，再 由密封油系统的真空泵排入大气。
空侧密封油备用油源
• 第二备用油源是空侧直流油泵。如果上述主油源和第一备用油源 都因故停止供油。那么，当密封瓦空侧油压降到比机内气体压力 仅高0.035Mpa时，压差开关闭合而发出“密封油供油压力低”报 警，并自动起动直流备用油泵，使密封油油压恢复并保持高出机 内气压0.084Mpa。当油压恢复，压差开关自动打开，但是直流备 用泵由于控制中的连锁作用，直流备用泵将连续运行，直到按下 直流备用泵停止按钮，才可使之停止。 • 直流备用泵起动时，装在泵进出口两端的压差开关将同时发出 “空侧密封油备用泵运行”的报警信号。 • 密封油装置中的空侧直流备用油泵，它的电源是由蓄电池供电的。 由于蓄电池的容量有限，若密封油空侧交流油源和汽轮机高压油 源不能在短期内恢复，而下一级备用油源为汽轮机低压润滑油， 所以就要求立即将发电机内的氢气压力降到0.014Mpa或更低，经 免直流油泵停运后引起漏氢。 • 第三备用油源来自于汽轮机低压润滑油，该油源在密封油装置入 口处的压力不得低于0.2Mpa。该油源投入运行时，维持机内氢压 为0.01Mpa。
氢系统
• 发电机的氢气在发电机两端部风扇的驱 动下，以闭式循环方式在发电机内作强 制循环流动，使发电机的铁芯和转子绕 组得到冷却。其间，氢气流经位于发电 机四角的四个氢气冷却器，经氢气冷却 器冷却后的氢气又重新进入铁芯和转子 绕组作反复循环。氢冷却的冷却水来自 闭式循环冷却水系统。
发电机气体装置
二氧化碳装置
• 防冻装置（加热器）：由于加热气体，以防止 二氧化碳气体在膨胀时产生结露。它包括电加 热器、安全阀及其管道。电加热器内充有苯基 乙醇加热剂，二氧化碳通过浸沐在加热剂中的 铜管被加热剂加热到一定温度。 膨胀装置：用于降低二氧化碳气体的压力，以 满足置换气体的要求。 气体置换时，以避免氢气与空气直接接触，防 爆炸。启动前，必须将发电机内的空气置换为 二氧化碳，然后再将二氧化碳置换为氢气，最 后将发电机内的氢气加压，达到工作压力。
密封油系统工作原理
• 密封油系统是一个比较完善的供油系统，密封油系统 分空侧和氢侧油路二个部分，由交流电动机驱动的空 侧密封油油泵，从空侧回油箱取得油源，它把一部分 油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部 分油则经过压差阀流回到油泵的进油侧。通过压差调 节阀将密封瓦处的空侧密封油油压始终保持在高出发 电机内气体压力0.08Mpa的水平上。另外空侧密封油直 流备用泵使油以相同方式循环。 • 氢侧密封油油路：氢侧密封油油路中的油泵从氢侧控 制箱取得油源。它把一部分油经油冷却器、滤油器、 平衡阀泵往密封瓦的氢侧。在油泵旁装有旁路管道， 通过节流阀对氢侧油压进行粗调。氢侧油路的油压则 通过平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压，以 达到基本相同的水平。另外氢侧密封交流油泵并联在 交流主油泵的两端，使氢侧交流备用油泵（以相同的 方式循环）。
氢油水系统介绍
密封油系统图
氢油水系统介绍
密封油供油装置
氢油水系统介绍
密封油系统主要特点
双流双环密封结构
设氢侧防污染油路
双重油过滤器和冷油器
完善的监测报警设计
多路备用油源、可靠性高
密封油系统
• 由于氢冷汽轮发电机的转子轴伸必须穿出发电 机的端盖，因此，这部份成了氢内冷发电机密 封的关键。密封油分空侧和氢侧二个油路将油 供应给轴密封瓦上的二个环状配油槽，油沿转 轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。 如果这二个油路中的供油油压在密封瓦处始终 保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电 机内逸出。氢侧油路供给的油则将沿轴和密封 瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱。而空 侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙 流往轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧回 油密封箱，从而防止了空气与潮汽侵入发电机 内部。
• •
氢油水系统介绍
无污染型智能式气体纯度分析仪
没有一般传感器探头 污染中毒问题
微机分析纯度精确高、 稳定无漂移
SPERI
GIIS--90
运行氢气纯度 96.8%
气体纯度仪
上海发电设备成套设计研究所
引入温度、湿度补偿，
精度高 通讯方便 仪器外型图
氢油水系统介绍
冷凝式氢气体干燥器
二台独立互为备用自循环运行 二台设有自动和手动切换两种 功能 最大处理氢气量为100 Nm3/h
迷宫式密封环
发电机转轴中心线
氢侧密封油排油 空侧密封油排油 （与轴承回油混合）
密封瓦结构图
氢油水系统介绍
空侧密封油源备用逻辑图
氢油水系统介绍
排气口 氢压 承压式波纹管 密封式波纹管 空侧油压 空侧油压 波纹管 氢压 波纹管 压力室
压力调节杆 弹簧 旁路油 密封式波纹管 进油 密封油
主差压阀256
氢冷发电机氢、油系统
氢油水系统介绍
氢系统主要功能
充、排、置换机内气体 测机内气体参数 局部过热监测和报警 自动保持机内氢压 对机内气体干燥
氢油水系统介绍
氢系统图
氢油水系统介绍
氢系统 主要特点
充、排和置换功能齐全 完善的监测报警系统 全部阀门采用球阀，漏氢量低 自动氢压控制 高效氢气干燥器 无污染型气体纯度分析仪
消泡箱
• 从密封瓦氢侧出来的油先流入到消泡箱中，在 那里气体得以从油中扩容逸出。消泡箱装于发 电机下半端盖中，通过直管溢流装置使箱中的 油位不至于过高。消泡箱汽励端各装有一个， 在它们之间的连接管道上装一U形管，以防二 侧风扇压差不一致使油烟在发电机内循环流动。 • 在消泡箱内侧各装有一个浮子式油位高报警开 关，当箱内油位过高到一定程度时，就发出消 泡箱油位高报警，使运行人员能及时处理，从 而防止密封油流入发电机内部。
氢侧密封油备用油源
• 发电机在正常运行时，当密封油氢侧交 流泵的两端压降下降到0.035Mpa时，装 在泵进出口两端的压差开关闭合，发出 “氢侧密封油泵停运”报警信号，并自 动起动交流备用油泵，使氢侧密封油压 恢复正常。
氢油水系统介绍
空侧密封油进油 密封瓦浮动油 空侧油供油 双流双环密封瓦 发电机主轴承 氢侧密封油进油 密封瓦支座
氢油水系统介绍
去密封瓦
来自氢侧密接口
向上旋进调整螺钉 可增大氢侧油压
进口平衡阀结构
平衡阀
• 平衡阀是通过输入油压信号的差值变化 带动阀杆上下移动，从而改变阀门的开 度，以起到对油压的调节作用。 • 平衡阀装于氢侧出口处，其中平衡阀接 于流向励端的油路，平衡阀接于流向汽 端的油路，它们的信号分别取之于各自 密封瓦处的空、氢侧油压。通过空、氢 侧油压的变化自动调节平衡阀的开度大 小，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压 差保持在±490Pa（±5cmH2O）之内。