发电机氢气系统的运行问题
提高发电机氢气纯度的运行措施
提高发电机氢气纯度的运行措施
发电机氢气的纯度是影响其运行效果和稳定性的重要因素之一、提高发电机氢气纯度可以通过以下几个方面的运行措施来实施：
1.优化气体制备过程：改进氢气制备工艺，使用高纯度的氢气原料，如电解水制氢或天然气重整，可以使氢气的纯度得到大幅度提高。
2.根据发电机的需要，配备适当的氢气纯化装置：例如，采用分子筛纯化、压力摩擦吸附等技术，将氢气中的杂质去除，提高氢气的纯度。
3.控制氢气储存条件：在氢气储存过程中，控制储氢容器内的温度、压力和湿度等因素，确保氢气的纯度不受外界环境的影响。
4.定期检查和维护发电机设备：定期对发电机设备进行检查和维护，及时发现并解决可能导致氢气纯度下降的故障和问题，确保发电机的正常运行。
5.实施严格的氢气管理制度：建立完善的记录和管理系统，对氢气供应、储存和使用过程进行监控和管理，确保氢气的纯度得到有效保证。
6.增加氢气纯化设备的使用：根据需要，在发电机氢气供应管路中增加纯化装置的使用，进一步净化氢气，提高其纯度。
7.加强运行人员的培训和管理：提供专业的培训，使运行人员了解氢气纯度的重要性和提高氢气纯度的方法，培养其责任心和安全意识。
总结起来，提高发电机氢气纯度的运行措施包括优化制备过程、配备纯化装置、控制储氢条件、定期检查维护设备、建立管理制度、增加纯化设备使用和加强人员培训管理等方面。
通过这些措施的综合应用，可以有效地提高发电机氢气的纯度，提高发电机的运行效率和可靠性。
发电机氢气系统(水氢氢)
3、氢气系统停运时，应先用二氧化碳置换氢气，再 用空气置换二氧化碳。
4、气体置换过程中，应始终维持机内气体压力在 0.01~0.03MPa。只有在发电机气体置换结束后，再 提高风压或泄压。
5、供氢母管、氢气干燥装置及其联接管路、密封油 回油扩大槽、油水检测装置应与发电机一起同时进 行气体置换。
纯度分析仪
气体纯度分析仪是用以测量机内氢气 和二氧化碳纯度的分析器，使用前还须进 行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和 信号才准确。
氢气湿度仪
在发电机氢气干燥装置的入口和出口各装 有一台氢气温湿度仪，以便在线监测发电机内 氢气的湿度状况。
氢气的湿度用氢气露点表示，在0.3MPa的 压力工况下，氢气露点要控制在-5~-25℃。
二氧化碳控制站
CO2控制站在发电机需要进行气体置换时投入使用，以 控制CO2气体进入发电机内的压力在所需值（通常情况下， 在整个置换过程中发电机内气压保持在0.01～0.03MPa之 间）。CO2控制排设置有一套减压器，还有安全阀、气体 阀门等，这些部套件的结构、型式与氢气控制排上的相应 部套件相同。
氢气系统
主要内容
一、氢气系统概述 二、系统设备介绍 三、氢气置换 四、氢气系统的运行维护和注意事项 五、系统异常和事故处理
一、氢气系统概述
发电机氢气系统的功能是用于冷却发电 机的定子铁芯和转子。氢气置换采用二氧 化碳作为中间置换介质。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。
氢气控制站可以控制向发电机内供给氢气，设置两套自动补氢装置。一是 电磁阀，它和压力控制器中的常闭开关串联在一个电气回路中，当发电机内 氢压降至低限整定值时，压力控制器中的开关闭合，电磁阀带电开启，氢气 通过电磁阀进入发电机内。当机内氢压升至高限整定值，压力控制器开关断 开，电磁阀断电关闭，补氢停止。二是减压器，减压器的输出压力值整定为 发电机的额定氢气压力，只要机内氢压降低，减压器的输出端就会有氢气输 出，直至机内氢气压力恢复到额定值为止。
发电机氢气及密封油存在问题分析及解决方案
发电机氢气及密封油存在问题分析及解决方案国电濮阳热电有限公司王理【摘要】本文针对国电濮阳热电有限公司两台ＱＦＳＮ－２１０型氢冷发电机氢系统氢气湿度及纯度偏大现象造成的原因进行了分析，并对采取的运行调整、设备改造提出了切实可行的解决方案。
【关键词】发电机氢气纯度湿度原因分析措施0前言国电濮阳热电有限公司两台汽轮发电机为ＱＦＳＮ－２１０型，其冷却方式为水－氢－氢（即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却）。
发电机内腔充压0．3 MPa，充氢容积８３Ｍ３。
氢气与大气之间采用密封油系统隔绝，采用双环流密封瓦结构形式。
由于运行维护和控制不当以及设备存在的安全隐患，造成发电机氢气纯度、湿度不合格，给发电机的安全稳定可靠运行带来一定的危害。
1 氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度不合格，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。
油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样后果。
此外，油进入发电机，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，造成的安全隐患也是非常严重的。
2 导致发电机氢气纯度、湿度不合格和机内进油的原因分析2．1监督管理上的忽视是造成大型发电机氢气纯度和湿度不合格的原因之一。
目前，对发电机运行中氢气纯度和湿度虽然有跟班取样分析制度，但还没有建立监督考核机制，致使管理滞后，跟踪不到位，对设备安全运行造成一定的威胁。
2．2氢气干燥装置运行方式不合理。
发电机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。
发电机氢气系统安全运行分析
机壳结 合 面主要 包括 ： 盖 与机 座的结 合 面 、 端 上 下 端 盖 的结 合 面 、 定 端 盖 的 螺 孑 、 线 套 管 法 兰 与 固 Ｌ出
套管 台板 的结合 面及 进 出风温度 计 的结合 面 。 ① 端 盖 与 机 座 的 结 合 面 及 上 下 端 盖 的 结 合 面 结 合 面 积 大 ， 封 难 度 大 ， 防 漏 的 薄 弱 环 节 。 在 检 修 密 是 回 装 时 ， 对 结 合 面 进 行 详 细 检 查 清 擦 ， 不 平 的 部 应 对 位 涂 密 封 胶 校 平 。 在 解 体 及 回装 的 过 程 中所 做 的 标 记 不 能 伤 及 密 封 面 。对 所 采 用 的 硅 橡 胶 密 封 条 的 尺 寸 、 热 性 能 、 油 性 能 、 性 及 耐 腐 蚀 性 能 进 行 严 耐 耐 弹 格 验 收 。上 下 端 盖 结 合 面 的 密 封 条 在 端 盖 处 与 下 端
成漏 氢 。
２ 密 封 油 系 统
机 座 上 部 的 ４组 氢 气 冷 却 器 进 行 冷 却 。 氢 气 系 统 由 发 电机 定 子 外 壳 、 盖 、 气 冷 却 器 、 封 瓦 以 及 氢 端 氢 密 气管路 构成全 封 闭气密 结构 。 发 电 机 漏 氢 的 途 径 ， 纳 起 来 有 ２种 ： 是 “ 归 一 外 漏 ” 漏 到 大 气 中 ， 是 “ 漏 ” 漏 到 发 电 机 油 水 系 即 二 内 即 统 中 。 前 者 可 以 通 过 各 种 检 漏 方 法 找 到 漏 点 加 以 消 除 ， 发 电 机 端 盖 、 线 罩 、 电 机 机 座 、 气 管 路 系 如 出 发 氢 统 、 温 元件接 线柱 板 等处 的漏氢 ； 者 如氢气 通过 测 后 密 封 瓦 漏 入 密 封 油 系 统 等 ， 本 属 于 ” 漏 ”， 点 位 基 暗 漏 置 不 明 ， 查 处 理 较 为 复 杂 ， 处 理 时 间 较 长 。 影 响 检 且 发 电 机 冷 风 器 冷 却 效 果 的 因 素 也 很 多 ， 冷 却 水 局 如 部短 路 、 热效 果 差 等 。下 面 结 合发 电机 氢气 系统 传 的结 构 ， 检 修 过 程 中影 响 到 漏 氢 、 风 器 冷 却 效 果 对 冷 的关 键部 位及应 把好 的质 量关 进行分 析说 明 。
火力发电厂发电机氢气露点升高原因及防范措施
火力发电厂发电机氢气露点升高原因及防范措施贾小平摘㊀要：对于采用氢冷却方式的大型发电机，在正常运行期间会出现氢气露点超标现象㊂文章对此现象产生的原因进行了详细的说明，通过相关的案例进行分析，并提出了相应的防范措施㊂关键词：氢冷发电机；露点超标；原因分析；防范处理措施一㊁系统概述某公司两台发电机为东方电机有限责任公司制造的ＱＦ⁃ＳＮ－３３０－２－２０Ｂ型三相隐极式同步发电机，冷却方式为水－氢－氢㊂集电环采用空气冷却，定子绕组的冷却水由水冷泵强制循环，进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端，并通过水冷器进行冷却，氢气则利用装在转子两端的轴流式风扇在机内进行密封循环，并通过两组氢冷器进行冷却㊂发电机端盖内装有单流单环式油密封，以防止氢气从机壳内逸出，发电机的结构形式为封闭密封式㊂水－氢－氢冷却方式，即发电机定子绕组及引线是水内冷，发电机的转子绕组是氢内冷，转子本体及定子铁芯是氢表冷㊂发电机内的氢气在转轴风扇的驱动下，一部分沿着管路进入冷凝式氢气干燥器内㊂被干燥的氢气沿着管道回到风扇的负压区，如此不断循环，从而降低发电机内氢气的湿度㊂二㊁发电机主要技术参数和相关定义主要技术参数：额定氢压０．２５ＭＰａ氢气纯度＞９６％氢气露点－５ħ－２５ħ（０．２５ＭＰａ压力工况下）发电机及氢气管路系统（不包括制氢站储氢设备及氢母管）漏氢量ɤ充氢容积５％㊂露点：当空气中水汽含量不变且气压一定时，如气温不断降低，空气将逐渐接近饱和，当气温降低到使空气刚好到达饱和时的温度称为露点㊂露点温度较高的气体其所含水蒸气也较多将此气冷却后其所含水蒸气的量即使不发生变化相对湿度增加当达到一定温度时相对ｒｈ达到１００％饱和此时继续进行冷却的话其中一部分的水蒸气将凝聚成露㊂此时的温度即为露点温度㊂三㊁发电机氢气露点升高对发电机的危害氢冷发电机如果在正常运行期间厂时常发生氢气露点超标无法得到及时的处理，会在发电机定子的线圈表面上会结露，会造成严重的后果㊂露点高就说明了发电机内氢气的湿度就大，会使定子绕组线圈的绝缘性能下降，出现绝缘老化的现象，严重时会使发电机内部发生短路而烧坏发电机㊂发电机内氢气露点升高，严重时会使发电机转子护环腐蚀㊂发电机要求在规定的绝缘条件下运行，氢气露点过高，将使发电机绝缘受潮，绝缘的强度会下降，会给转子护环的机械强度带来有害的影响㊂发电机内部氢气长时间湿度过高运行是发电机转子护环发生应力腐蚀裂纹的主要原因㊂其次过高的氢气露点也会使氢气纯度降低，增加了排污次数，加大了补氢次数和补氢量，使得大量的氢气浪费，影响发电机经济运行㊂四㊁发电机氢气露点升高的原因分析在发电机正常运行时，如果出现了露点异常升高的现象，其原因分析如下㊂（一）从氢站来氢露点超标从观察不难发现发电机氢气露点随着气温的升高氢气露点亦随之升高㊂可以认为随着气温的升高，来氢露点超标，从而导致发电机氢气露点超标㊂目前的运行状态是，电解过程冷却水的温度也能得到保证，唯独冷凝器冷却水的温度几乎都在１０ħ以上，无法达到要求，特别是夏季时，冷却水的温度较高，从而导致来氢露点超标㊂（二）润滑油和密封油系统的影响公司两台机组密封油系统是采用的单流环密封系统，油氢压差一般控制在０．０５６ʃ０．０２ＭＰａ，润滑油系统对密封油系统提供补油㊂这两个系统是连为一体的，润滑油经润滑油冷油器冷却后，进入密封油主油箱，再经密封油泵送至密封瓦，氢侧的回油直接回到了密封油扩大槽，而空侧的回油回到了空气抽出槽最后回到的润滑油系统㊂密封油系统没有单独冷油器，而是利用润滑油冷油器对密封油进行冷却㊂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㊂由于密封油是使用经冷却后的润滑油，因而由轴封蒸汽进入润滑油中的水分会使发电机氢气的湿度不断增大，这就是引起发电机氢气露点超标的根源㊂（三）冷凝式氢气干燥器发生故障在发电机正常运行的时候，通过发电机两端风扇的驱动下，氢气同过冷凝式氢气干燥器不断的循环，将氢气中的水分不断干燥，由于冷凝式氢气干燥器故障，从而起不到干燥的作用，因此氢气的露点升高㊂（四）氢气冷却器和定冷水内漏在正常的运行下，氢压是大于定冷水压和氢气冷却器内的水压，而在内漏的时候水汽和氢气接触可能扩散到氢气系统中，造成氢气的露点升高㊂（五）在正常运行中规定内冷水的温度应适当的大于氢气的温度，如果发电机定子冷却水温度低于冷氢温度会使部分氢气过冷却会造成露点升高的现象㊂五㊁防止发电机氢气露点升高的措施（一）机组正常运行中，发电机氢气露点保持在－５ħ －２５ħ，纯度保持在９６％以上㊂（二）在氢站的氢气应保持露点相对低一点，新补进的氢气露点应该ɤ－２５ħ，并越低越好㊂制氢站的储气罐应进行定期的放水，在补氢前化验人员及时的化验氢气的纯度和露点㊂（三）在补氢的过程中应投入补氢时用的干燥器，定期进行维护㊂必要的时候更换内部干燥剂㊂（四）在发电机运行期间，应保持冷凝式氢气干燥器连续的运行，每天应对氢气的纯度和露点及时的化验㊂最大限度地保持露点在正常的范围内㊂２９１水电工程Һ㊀（五）对凝式氢气干燥器运行应认真仔细的检查，底部放水应定期放掉，发现运行异常应及时的处理，最大限度地保证凝式氢气干燥器连续运行㊂（六）控制好轴封的压力在规定的范围内，定期的应对润滑油和密封油系统底部放水，将油净化装置投入运行，定期对油质化验保证油质在合格的范围内㊂（七）及时的调整定冷水和氢气冷却器的冷却水量，保证定冷水的温度略高于氢气的温度，防止氢气过冷㊂（八）对定冷水箱顶部的含氢量进行定期的跟踪和检测，防止定冷水发生内漏㊂（九）加强对氢冷器的检查和维护，防止氢冷器内漏㊂严格氢气冷却器冷却水压力和氢气压力的配合，尤其是在氢压不正常的情况下，氢气压力应该高于冷却水压力，防止氢冷器泄漏造成冷却水串进氢气内㊂虽然氢压大于水压，但水汽仍有可能扩散到氢气系统中，应在检修期间对氢冷器检查引起高度重视，加强检查，及时发现隐患，提高检修质量㊂氢气压力下降伴随氢气露点升高应该怀疑氢冷器泄漏，应该逐一停运氢气冷却器观察氢压变化情况，确认冷却器泄漏后，应该解列冷却器并及时联系检修处理，处理好后方可而投入运行㊂（十）控制油氢压差的在规定的范围内㊂（十一）加强对发电机底部油水探测器积油积水的监视，定期进行排放㊂六㊁实例分析公司＃２机曾发生过露点升高的现象，露点到达０ħ以上㊂机组并网运行后，露点不断地在升高，专业组织人员进行全面的排查，并采取了一系列的防范措施，防止露点变化大影响机组的安全运行㊂经过认真的分析和仔细的排查，最后查找是由于冷凝式氢气干燥器故障引起的，不能有效地对氢气除湿，从而使得循环的氢气得不到干燥，导致氢气露点上升㊂经过检修处理好，投入运行两天后，氢气露点恢复到了正常的范围内㊂七㊁结语氢气露点的合格与否，关系到发电机的安全运行，在此提出了露点升高的原因和防范措施㊂在机组运行中发生异常，应该引起高度重视㊂从发现氢气露点升高，到对氢气露点升高原因的分析与成功处理，我们体会到在处理机组运行中发生的一些异常情况时，必须要熟练掌握相关生产系统的流程㊁组成部件㊁设备结构㊁工作原理等，才能有针对性地进行分析，并及时采取措施，从而确保设备的安全运行，而这一切，又必须靠我们平时不断地学习㊁积累和总结㊂大家只有对该系统的流程㊁组成部分㊁设备结构㊁工作原理等熟练掌握，才能提前采取措施，防患于未然㊂参考文献：［１］肖苏鑫．火力发电厂集控运行技术探析［Ｊ］．电子乐园，２０１９（１１）：３２４．［２］刘思聪．电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨［Ｊ］．电子乐园，２０１９（１１）：２５７．作者简介：贾小平，江西宜春京能热电有限责任公司㊂（上接第１９１页）注意针对同截面电缆，从底层向上逐渐敷设，不同楼层电缆敷设，还需做好防滑措施以及保护措施，如果从下到上进行敷设，主要是使用人力滑轮进行牵引，若敷设高层建筑电缆，则可利用机械牵引这一方式；针对架桥㊁线槽等敷设，应该利用固定装置展开操作，单独楼层固定点应超过２个㊂第四，相关人员需要针对不同型号的电缆展开抽检，并且备案，由于强电施工对于电缆安装施工的质量要求较高，若电缆在施工期间受损或者遭受剐蹭，势必会影响使用阶段安全性㊂因此，强化电缆抽检工作，能够及时发现安装施工存在的质量问题，进而调整安装工序，保障施工质量㊂（四）配电箱安装强电配电箱主要有以下两种：第一，动力配电箱；第二，照明配电箱㊂在上述配电箱安装过程，需要分开设置，以分路方式配电㊂安装配电箱㊁开关等，应该保证安装环境干燥，并且通风性良好，提前清理环境中的杂物，以免由于环境因素导致管线发生短路故障㊂安装施工需要注意如下质量控制措施：第一，针对强电配电箱的安装要保证箱体平稳，配电箱㊁墙体㊁开关之间间距严格按照规范要求进行，配电箱㊁地面二者间距１．５ｍ；第二，选择强电配电箱的材料时，应该使用阻燃绝缘类型材料或者冷轧钢板，厚度可控制在１．５ ２．０ｍｍ之间；针对固定配电箱以及开关等安装方面，需要牢固，中心点和地面之间垂直距离为１．４ １．６ｍ㊂针对移动配电箱以及开关，应该保证其支架稳固，中心点与地面二者垂距处于０．８ １．６ｍ间㊂（五）质量控制除了上述电缆铺设安装要求以外，还需关注质量控制措施的应用，具体如下：第一，如果电缆铺设以及安装外部条件较为潮湿，可利用钢管暗配这一技术，此时需要对管线展开全面检查，保证管线管口间距高于６ｃｍ，排列有序，对电缆管口密封，以免泥沙混入；第二，电缆铺设在位置选择方面，需要和其他电气工程相互错开，如果需要将基础设施穿过，应该采取保护措施；第三，施工期间严格执行各项安装技术标准，保证电缆管线以及管盒接口之间一一对应，预留０．５ｃｍ长度管线，保证管线焊接完整平滑，上下误差小于０．２ｃｍ；第四，为保证对安装施工造价合理控制，在电缆管的选材方面，优先选择ＰＶＣ管，此类管材具有良好的抗腐蚀以及抗酸碱性，并且价格低廉㊂铺设期间，需要严格按照管径选择电缆，以平直方式铺设，不可出现弯曲或者变形等现象，保证后续穿线顺利进行㊂五㊁结语综上所述，在强电施工过程中，施工人员应该明确强电电缆安装施工具体要求，从管线敷设施工入手，做好穿线施工以及电缆敷设施工，还需关注配电箱安装要求，注意各个施工流程质量控制要点，提高电缆安装的施工质量㊂参考文献：［１］王长喜．电气施工中强电施工电缆安装技术研究［Ｊ］．四川水泥，２０１９（６）：２７３．［２］袁忠军，吴桐．强电在建筑电气安装工程的施工技术探析．建材发展导向［上］，２０１７．作者简介：黄铮，上海隧道工程有限公司㊂３９１。
氢气纯度和氢气湿度不合格、发电机内进油等的原因、危害及防范措施
摘要介绍了大型汽轮发电机运行中存在的氢气纯度和氢气湿度不合格、发电机内进油等的原因、危害及防范措施。
0前言目前，我国加入电网运行的300MW及以上大型汽轮发电机已有近200台，这些机组已成为我国电网的主力机组。
其冷却方式绝大部分为水－氢－氢（即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却），简称氢冷发电机。
它们具有效率高，冷却效果好，安全可靠等优势。
采用氢气冷却的发电机在运行和备用期间，发电机内腔充压0．3MPa，氢气与大气之间采用密封油系统隔绝。
由于油氢之间的直接接触，若运行维护和控制不当，极易造成发电机进油，以及氢气纯度、湿度不合格，给大型发电机的安全稳定可靠运行带来潜在的危害。
1氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度不合格，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。
油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样后果。
此外，油进入发电机，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，其危害也是十分可怕的。
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。
近几年来，因为氢气纯度不合格，氢气湿度过大和机内进油，已造成多次大型发电机绝缘损坏事故。
原电力部相继于1996年和1998年先后发文，对大型发电机运行中的氢气纯度、湿度和防止机内进油作了规定。
但由于这些异常运行方式带来的是“慢性病”，加之管理方面的疏忽，这些带普遍性的问题，依然不同程度存在。
某电厂发电机氢气露点波动大及纯度偏低的原因分析与处理
某电厂发电机氢气露点波动大及纯度偏低的原因分析与处理某电厂QFSN-1000-2-27型汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，机组正常运行时需满足氢气纯度≥96%，且露点需在-25～-5 ℃范围内。
但在正常运行中，氢气纯度24 h下降约1%，氢气露点波动较大，对发电机转子绕组、定子铁芯的冷却效果，定子、转子的绝缘等均有较大的影响。
2017年5月25日，机组正常运行期间，运行监盘人员通过盘前监测及现场检查发现发电机内氢气纯度时常在96%以下，无法满足机组正常运行要求，且运行期间氢气露点不稳定，在-32～-1 ℃波动较大，因此需要彻底检查异常原因，并及时处理后将氢气纯度和露点维持在合理且稳定的范围。
1 发电机氢气露点波动大及纯度偏低原因分析1.1 发电机内氢气露点波动大原因分析（1）发电机内氢气中水分的大部分是源自密封油中溶解的水分，在气体通过密封瓦后，随着油温的升高（由40 ℃升高至60 ℃），油中溶解的水分在较高温度时从油中蒸发出来，同样富集在发电机的回油扩大槽、密封瓦回油腔体中，浓度持续升高，并向主要开放口（发电机转子轴端内挡油环）扩散，通过轴端风扇进入发电机内，与机内的主气体相互混合置换，造成机内氢气露点波动。
（2）该厂密封系统真空油箱内设计有再循环喷嘴、补油喷嘴，该部分喷嘴直接将密封油喷射在油箱内，由于喷射距离短、雾滴滞空时间短，密封油中的水分分离效果较差。
进入密封瓦的密封油含水量较高时，在密封油升温后其中含有的水分很容易从油中分离，大量弥散在密封油腔室内，在密封瓦座内挡油环部位随着发电机转子风扇的空吸作用进入发电机内。
（3）真空油箱内再循环喷管距离液位面仅为260 mm且直接垂直向下喷射，密封油在真空油箱中的滞空时间很短并直接冲击油箱中的密封油、液体，产生的液滴太大，总体表面积过小，导致真空油箱油位镜可视油位处泡沫极为丰富，真空油箱的脱水、去除不溶解气体的效果很有限，未破裂的泡沫中包裹着气（汽）体，被主油泵带入密封瓦及回油系统中。
发电机氢气系统常见泄漏原因分析及防范措施
1、发电机漏氢的危害（1）不能保证发电机氢压，从而影响发电机的出力。
（2）造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，损坏发电机定、转子绕组绝缘，严重时引发相间或对地短路事故。
（3）消耗氢气过多，补氢操作频繁，运行成本高。
（4）发电机系统可能着火、爆炸，造成设备严重损坏。
2、发电机漏氢部位发电机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。
氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统;包括：水电连接管和发电机线棒的水内冷系统，发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油系统，发电机氢气冷却器的循环水系统，发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。
发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调系统、氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置、油水探测器管路等。
3、发电机氢气泄漏原因分析3.1、发电机定冷水系统方面由于正常运行时定冷水压低于氢压，因此一旦发电机内部定冷水系统泄漏，这时漏氢就会产生，氢从发电机内漏至定冷水系统，造成定冷水水箱压力升高而自动从排氮回路排出。
主要位置及原因：定子线棒的接头封焊处定子线棒的接头封焊处漏水，其原因是焊接工艺不良，有虚焊，砂眼漏水;空心导线断裂漏水，断裂部位有的在绕组的端部，有的在槽内直线换位处，其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处固定不牢，产生高频振动时，使导线换位加工时产生的裂纹进一步扩大和发展;引水管漏水，绝缘引水管本身磨破漏水的一个原因是引水管材质不良，管内壁有沙眼，另一个原因是绝缘引水管过长，运行中引水管与发电机内端盖等金属部分摩擦而导致水管磨破漏水;引水管连接管螺母有松动导致水管漏水;引水管和金属压接头处存在制造缺陷，压接部分漏氢。
3.2、发电机密封油系统方面密封瓦的间隙直接影响到发电机的漏氢量，密封瓦的检修是发电机检修很关键的一步，必须严格把关过程控制。
发电机氢冷系统常见问题分析及处理
发电机氢冷系统常见问题分析及处理发电机是发电厂重要的生产设备，随着我国高参数大容量机组的不断涌现，使得发电机氢冷系统的结构更加趋于复杂化。
氢冷系统的运行质量直接影响着机组的安全稳定。
本文以某电厂采用的西门子350MW机组为例，介绍了发电机氢冷系统的构成，并结合现场实际，总结出日常出现的问题，并对此进行了具体分析，给出了检修注意事项和安全防范措施。
标签：氢冷系统；常见问题；分析处理某电厂一期装机容量6×350MW，发电机为德国西门子公司设计生产。
冷却形式为全氢冷，即转子绕组、定子绕组、三相出线和套管直接气体冷却。
发电机正常运行所产生的其它热量，如铁损、风阻损耗、杂散损耗等均通过氢气散失。
1 H2冷却的特点氢是原子质量最小的元素。
标态下，H2的密度只有空气的1/14，因此用H2冷却发电机，其通风损耗最小，提高了发电机效率，减少了发电机噪音。
其次，H2导热能力强，其导热系数是空气的8.4倍，在相同温差下所吸收的热量更多，换热效率更高，当单机容量一定时，缩小了发电机的体积，减少了材料使用。
另外，H2比较稳定，可保护发电机的绝缘。
但H2是一种易燃易爆气体，扩散性强，安全要求高。
2 氢冷系统的构成2.1 气体系统气体系统由H2供给装置、CO2供给装置、压缩空气供给装置、H2干燥器等组成。
H2正常由氢站供给，H2瓶作为气源备用。
CO2供给装置包括贮存液态CO2的钢瓶、CO2气化风机、换热器和风扇等。
压缩空气供给装置由压缩空气室、空气过滤器和气体干燥器等组成。
惰性气体CO2是作为发电机在充、排氢其间，防止H2爆炸的一个重要安全措施。
2.2 密封油系统密封油系统由密封油泵、密封油箱、中间油箱、贮油箱、真空泵、过滤器、冷油器、差压调节阀等组成。
密封油系统将油打入轴与密封环之的间隙形成轴封，防止了H2的泄漏。
密封油压高于氢压，经密闭回路供给密封环，保证了可靠的密封效果。
2.3 冷却系统冷却系统由氢冷器、多级轴流风机、冷却通道等组成。
氢气系统
6.动火前或检修试验前，应对检修设备和管道 用氮气或其他隋性气体吹洗置换。在置换过程 中应有专职人员定期取样，分析混合气体的成 分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的 死区。
三、发电机氢气置换
3.当发电机内氢气纯度达到96%以上时， 停止充氢，关闭氢气瓶阀门或制氢站来 氢气门，关闭发电机排气总门、二氧化 碳排气门。
4.发电机内氢气纯度达到95%以上时， 进行发电机死角排污，5分钟Pa。
三、发电机氢气置换
发电机排氢 1.发电机停用后，如发电机及辅助系统有检查
氢系统运行规定讲稿
（氢系统防火，设备运行中的检查、置 换、异常及事故处理） 2011.12.6
主要内容
一、氢气冷却介质特点介绍 二、氢系统的防火要求 三、发电机氢气置换 四、发电机运行中氢气系统的检查及要求 五、氢系统运行异常事故的处理
一、氢气冷却介质特点介绍
1、概述简介
发电机氢冷系统的功能是用于冷却发电机的定子铁 芯和转子，即定子绕组及引线为水内冷，转子绕 组为氢内冷，转子本体及铁芯为氢表冷，并采用 二氧化碳作为置换介质。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。
三、发电机氢气置换
2.缓慢开启氢气瓶（或氢站来氢）阀门，控 制机内升压速度＜2KPa/min，防止出现危险， 向发电机内充氢气，开启氢气压力调节门前 后截门，用氢气压力调节门调整发电机内部 压力，（用旁路门充氢时应加强监视）待发 电机内压力升至0.03MPa以上时稍开发电机 排气总门、发电机排CO2门，当发电机内压 力降至0.015MPa时关闭，再向机内充压。如 此重复几次。
发电机漏氢查找及处理措施
发电机漏氢查找及处理措施一、发电机漏氢的原因及影响发电机是电力工业中常见的设备之一，其主要功能是将机械能转换成电能。
为了保证发电机的正常运行，除了正常的维护保养外，漏氢问题是一个需要重点关注和解决的隐患。
发电机漏氢是指在发电机内部产生氢气泄漏的现象，如果这种情况得不到及时处理，将严重影响发电机的正常运行，甚至会导致安全事故的发生。
发电机漏氢的原因主要包括以下几个方面：1. 发电机内部密封不严：发电机在长时间运行后，其内部密封件可能会出现老化或损坏的情况，导致氢气渗漏。
2. 氢气产生系统故障：发电机内部的氢气产生系统如果出现故障，也会导致氢气泄漏。
3. 高温和高压环境下的化学反应：发电机内部的材料由于长期受到高温和高压的作用，可能会发生化学反应，导致氢气泄漏。
4. 设备老化：发电机设备长期使用后，机械部件可能会出现磨损和老化，导致氢气泄漏。
发电机漏氢会带来严重的影响，首先是安全隐患，氢气是一种易燃易爆的气体，一旦漏氢引发火灾或爆炸，将会对人员和设备造成严重的危害。
其次是设备的正常运行受到影响，氢气的泄漏会影响发电机的工作效率，甚至导致设备损坏，进而影响电力供应的稳定性。
二、发电机漏氢的检测方法为了及时发现并解决发电机漏氢问题，需要采用有效的检测方法。
目前常用的发电机漏氢检测方法主要包括以下几种：1. 硬件检测：通过检测发电机的密封件、氢气产生系统等硬件部件是否完好，来判断是否存在氢气泄漏的情况。
2. 氢气探测仪：使用专业的氢气探测仪对发电机内部的氢气浓度进行监测，一旦发现异常浓度，即可判断发电机存在漏氢问题。
3. 检测仪器：使用颗粒计数器、玻璃管等专业检测仪器对发电机内部的氢气浓度进行检测，通过监测仪器的指示值来判断是否存在漏氢问题。
通过以上的检测方法，可以及时准确地发现发电机漏氢问题，为后续的处理工作提供依据。
三、发电机漏氢的处理措施一旦发现发电机存在漏氢问题，需立即采取有效的处理措施，以防止漏氢引发安全事故和设备损坏。
发电机氢气纯度下降问题分析与处理
发电机氢气纯度下降问题分析与处理摘要：随着时代的不断进步，我国有关部门在原有基础上进一步提高了对发电厂建设的重视力度。
发电机属于发电厂重要的运行设备，其是否安全稳定十分重要，本文主要针对发电机氢气纯度下降的问题展开一系列分析和探讨，从而有效地解决和避免该方面的问题。
关键词：发电机；氢气纯度下降；问题分析；处理前言：近年来，无论是经济发展还是人们的生产生活方面，都离不开电力行业的支撑。
发电机对于发电来说是最主要的应用设施，但长时间的应用会使发电机温度过高，所以可以通过氢气使发电机的温度得到有效地降低。
但是就目前的情况来看，一些因素会导致氢气的纯度降低，从而不能达到最佳的工作效果。
一、现阶段导致发电机氢气纯度下降的具体因素1.空侧氢侧密封油差值数据过高如果发电机的氢侧和空侧密封油在密封瓦内部的压力数值并不均衡，就会在很大程度上导致其油流乱窜的现象发生，如果氢侧密封油压力数值没有超过空侧密封油压力数值，就会导致一些空气容量比较高的空侧密封油不断涌入氢侧，这个时候，随着一起涌入的氢侧一方的空侧密封油就会融合到氢侧的密封油中，然后伴随着氢侧密封油一同涌入到发电机的氢侧的回油箱中，到了回油箱内部以后，就会经过相关的氢侧回油管道，在涌入进氢侧密封的油桶里，在整个阶段中，一些空侧密封油中所存在的一部分空气就会直接脱离并吸入相关的发电机内部中，与此同时，由空侧向氢侧涌入的密封油进行了排斥挤压，从而进一步导致在氢侧密封油含量逐渐降低，最终在原有的基础上进一步加大了油污染的严重程度。
但是，当空侧密封油压力数值比氢侧压力数值要高出许多，那么就会导致氢侧密封油逐渐涌入空侧密封油中，这样就会使氢侧密封油桶内部的密封油含量降低，进而导致这一方的密封油位置有所下滑。
为了能够从根本上保障相关运行系统的安全性和有效性，就会使其自主向氢侧密封油桶内部进行油量补充，这样就会导致氢侧密封油中注入一部分的空气。
发电机内部的氢气能够和氢侧密封油相连接，如果氢侧密封油中注入了多数的空气，空气就会逐渐涌入氢气内部，从而进一步污染发电机内部的氢气质量，最终导致氢气的湿度不断加大，发电机的氢气纯度从根本上有所下滑。
发电机氢气纯度下降的原因及处理措施分析
发电机氢气纯度下降的原因及处理措施分析随着经济发展速度的加快，人们用电量的增加，有效的推动了电力行业的发展。
发电机作为电厂重要的运行设备，其在长时间运行过程中极易发热，所以利用氢气冷却器来达到降温的作用，确保发电机能够稳定的运行。
但在发电机运行过程中，有许多因素都会对氢气的纯度带来较大的影响。
文章从密封油系统的工作原因原理入手，对影响发电机氢气纯度的因素进行了分析，并进一步对发电机氢气纯度下降的故障、原因和处理进行了阐述。
标签：氢冷发电机；密封油；氢气纯度；浮球阀；处理1 系统概述某发电厂2号发电机系QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，该型号发电机采用的冷却方式是：定子绕组水内冷，转子绕组氢气内冷，定子铁芯及其结构件表面氢气冷却。
正常运行时额定氢压0.4M Pa，露点-5℃-25℃，氢气纯度≥98%。
当氢气纯度≤95%时通过排污、补氢来提高氢气纯度。
为了防止发电机内的氢气外泄，采用了双流环式密封瓦，通过密封油系统的油压进行密封，以确保汽轮发电机组的安全经济运行。
2 密封油系统的工作原理发电机内两端油密封装置的设置，是为了避免在轴端发生氢气泄漏现象的发生。
所以通过油密封装置的供油和控制装置来提供密封油和推力油作用于密封瓦。
而且由于密封油系统具有压差阀，所以可以通过其对密封油压进行调整，这样在密封瓦和转子轴颈之间的间隙处则会在密封油的作用下从而形成一定的密封油流以维持机内的氢气，将外界的空气与机内的氢气有效的隔绝开来。
通过密封油泵来实现对密封瓦中的空、氢侧密封油的供应，所以在机组稳定运行时，应有效的确保氢侧密封油箱内的油位具有较好的稳定性，不需要对其进行排油和补油操作。
这是由于处于密封瓦内的空、氢侧油压并不一定能够做到绝对的平衡，在这种情况下，空侧和氢侧的油都会出现窜流的情况，再加之外部因素的影响，氢侧密封油箱油位势必会出现一定的变化，而一旦油位发生变化时，当处于上升时，则系统则会将补油阀自动关闭，而将排油浮球阀开启，这样氢侧多余的密封油则会通过油管流至空侧密封油尖处，而在油位下降时，则会通过开启补油浮球阀和关闭排油阀而确保氢侧密封油箱的油位处于正常水平。
发电机氢气系统
2021年3月18日
内蒙古能源发电科右中发电有限公司
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六、发电机氢冷系统监视与检查
1. 汽轮机冲转前，发电机内需充满纯度合格的氢气。 2. 发电机补氢前确认氢站供氢纯度大于99.5%，露点温度小于-25℃，含氧量不超过0.5%。 3. 夏季补氢时，为防湿度过大，补前应先对补氢母管排污5min。 4. 机组并网前确认氢压不低于350kPa，发电机正常运行时机内氢压保持在420～450kPa之间，氢 压高于450kPa或低于420kPa，将发出氢压高、低报警。氢压过高时可开启排气阀排除部分氢气， 氢压低于420kPa时要及时补氢。 5. 机组正常运行时，冷氢温度38～45℃，出口风温不高于65℃。机组停止后，随氢温下降，及时 关闭氢气冷却器调门和调门前后电动门，以防发电机过冷。
2021年3月18日
内蒙古能源发电科右中发电有限公司
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四、电机气体置换及注意事项
1. 发电机气体置换标准。
所需气体种类
被置换出发电 需要气体容 机的气体种类 积
合格标准
估计所用时 间
氮气
空气
350m3
发电机内含氧量小于 3%
7h
氢气
氮气
发电机内氢气纯度大于
350m3 96%，且含氧量低于
7h
1.2%
升高，开启浮球阀旁路门控制浮球阀箱旁路观察窗始终有可见油位。当发电机内压力 升高，关小浮球阀旁路门控制浮球阀箱旁路观察窗始终有可见油位。 5. 在测量混合气体的含量时必须连续三次测量合格。 6. 使用氮气做为中间介质进行气体置换时，充氢前先用氮气置换发电机内的空气，待机 内氧气含量低于3%,再充入氢气置换氮气，待机内氢气含量高于96%时置换完毕；排氢 时，向发电机内充入氮气，待机内氢气含量低于3%置换完毕，当发电机内有检修工作 时，应由检修人员先将发电机充分通风后方可进入发电机内工作。氢气系统及相关设 备隔离检修或措施恢复时都要按照上述要求进行置换并确认合格。 7. 不得在室内排放氢气。 8. 操作氢气系统阀门一定要缓慢进行，防止氢气与阀门、管道剧烈摩擦而产生火花。 9. 置换过程中发电机本体及系统各死角排污门应定期排气。 10. 取样时，排氢管路和不易流动的死区都要取样。
发电机氢气纯度下降的原因
发电机氢气纯度下降的原因发电机在我们的生活中扮演着非常重要的角色，大家可不能小看它！它们可是把机械能转化成电能的“电力大亨”。
不过，今天咱们要聊的是发电机氢气纯度下降的那些事儿。
说起这事儿，真的是说起来话长，有点“风风火火”的感觉，让我们来一探究竟吧！1. 氢气的角色1.1 氢气的重要性首先，得说说氢气在发电机里的“重要角色”。
氢气可不是普通的气体，它是个“顶梁柱”，在发电机中主要作为冷却剂和绝缘气体。
要是氢气纯度下降，就像是给发电机穿上了“二手衣服”，工作效率自然也就大打折扣了。
试想一下，要是你用不纯的水煮饭，那饭肯定不香，对吧？1.2 纯度下降的危害而且，氢气纯度下降，还可能带来一系列的后果。
比如说，气体里的杂质增加了，就容易产生爆炸的隐患，这可不是开玩笑的事儿！这就好比你在煮水的时候，锅里进了油，结果不小心溅了出来，后果可想而知。
所以，氢气的纯度一定要保持在一个良好的水平。
2. 氢气纯度下降的原因2.1 杂质的来源那么，氢气的纯度到底为什么会下降呢？这里面可有不少“内幕”。
首先，咱们得提到一些外部杂质，比如说空气中的水分、灰尘，还有其他气体。
如果发电机的密封不好，那空气就会“打个小洞”，让这些杂质偷偷溜进来。
就像你在沙滩上挖沙子，总有些小石头不请自来，这样一来，氢气的纯度肯定下降。
2.2 温度和压力的影响另外，温度和压力也是不容忽视的因素。
天气一热，氢气就容易扩散，杂质也更容易被吸入。
就好比夏天你在外面跑步，出了一身汗，衣服都贴在身上了，特别不舒服。
反过来，温度一低，氢气又容易凝结，导致部分气体变成液态，那样的话，纯度也会受影响。
3. 如何解决这个问题3.1 定期检测和维护说了那么多，咱们得想想解决办法！首先，定期检测氢气的纯度是必不可少的。
这就像你去医院做体检一样，及时发现问题，才能及时解决。
发电机的维护保养也不能马虎，定期清理设备，保持良好的密封性，减少杂质的侵入。
记住，预防胜于治疗，别等到出大事儿才想起来处理！3.2 优化运行环境再者，优化发电机的运行环境也是一个好办法。
发电机氢冷系统运行故障分析与处理化
发电机氢冷系统运行故障分析与处理化1.氢气的作用及危害某核电站发电机是俄供三相同步发电机，型号TBB-1000-2y3，转速为3000转/分钟。
由于发电机转子的长度长，发电机中部的热量不易散出，所以需要专门的发电机冷却系统。
该核电站发电机为水氢氢冷却方式，用水冷却发电机定子线棒，氢气冷却发电机定子铁芯和转子。
作为气体冷却介质需要有两个条件：1）换热效率高，也就是导热系数高0℃时的氢气导热系数O.163W/（m℃），空气导热系数0.0233W/（m℃）；2）机械损失小，任何介质（流体）冷却旋转的发电机转子都会与之存在摩擦损失，这个损失的大小，与冷却介质的密度有直接关系，在所有的流体中氢气的密度是最小的。
氢气的危害是显而易见的，氢气是一种易燃易爆气体，试验得知，在氢气和空气混合时当氢含量在4～75% 的范围内，且又有火花或温度在700℃以上时，就有可能爆炸。
2.氢冷系统运行故障类型及处理方法2.1.氢气压力下降1/ 4该核电站发电机正常运行时氢气压力为0.48-0.5MPa，氢气泄漏量正常大约为1%/天（每日夜班计算），当计算的氢气泄漏量大于2%/天时，要组织人员进行查漏。
对于不能确定具体部位的氢气泄漏，可以在确定大致区域后，用肥皂泡检漏法确定具体的泄漏部位。
下面是该核电站5.4漏氢事件处理过程。
2010年5月4日14时44分，主控运行人员监盘时发现发电机氢气压力急剧下降，值长立即命令现场人员进行补氢操作，同时指令开始氢气查漏，命令汽轮机操纵员严密监视发电机的各项参数。
虽然现场人员全开补氢阀门，但是氢气压力仍在下降，仅8分钟时间氢气压力就从正常值0.49MPa下降到0.2MPa。
直到以上温度测点停止上升后，值长命令停止降功率，发电机功率由803MW降到519MW。
随后由于除氧器液位下降，值长第二次下令降功率，功率最低降到151MW。
2.2.氢气湿度过高某核电站发电机内部氢气湿度的正常运行的范围为0.9～25%。
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氢气质量对发电机运行和性能的影响
氢气质量在以下三个方面与发电机运行和
性能密切相关： 纯度直接影响发电机的效率 氢湿度影响发电机内部绕组和金属结构 的寿命 压力的稳定性影响发电机最大输出功率
重点介绍氢气纯度对发电机的影响
4
氢气纯度要求的安全提示
600MW汽轮发电机通常都配有氢气在线指示仪表， 有许多发电机还配装了漏氢在线监测仪，重点监测 封闭母线、内冷水箱、端盖等处的漏氢。 氢气监测的标准：GB/T 7064-2008隐极同步发电机 技术要求、有关企业反措 监测的基本功能是要避免出现爆炸事故。 额定氢气纯度是98％，正常运行应95％以上。 纯度降至90%以下并且不可能很快上升，在纯度降 至85%之前应停机并将氢气置换，自动注入二氧化 碳。
北京 国安 智禾
集成化设计危险性分级
制氢 控制与精馏
集成化设计便于安装 正面开门
北京 国安 智禾
电厂安装 - 中国浙江省某电厂
现场制氢机 设备地点- 室内
北京 国安 智禾
结束语
谢谢！
22
5
氢气纯度对发电机效率的影响
氢气纯度下降则气体密度增加，可引起通风
损耗增加，即发电机的效率下降，最终使得 电厂的经济利益受到一定影响。 当氢气纯度从额定值下降一个很小的百分数 时，对发电机的安全性应不存在任何不利影 响，但对经济性的影响则是不可忽视的。 国外有详细的分析研究，对维持高纯度氢气 运行的要求非常迫切。 美国2003年《电力工程》一篇文章进行了氢 气纯度对发电机影响的量化分析。
氢冷发电机氢气系统 运行问题
华北电力科学研究院有限责任公司 白亚民
1
为什么要使用氢气？
氢气具有良好的导热性能和流动性，是目前大型 发电机最主要的冷却介质。 600MW及以上汽轮发电机基本上用水冷却定子绕 组，用氢气冷却定子铁心和转子绕组，简称“水 氢氢”。 在发电机给定输出功率和绕组温度时，用氢气代 替空气可以节省大约20％的发电机结构材料。 氢气比空气密度低是另一个优点，在同样的压力 和温度下，氢气的密度不到空气的十四分之一， 因此可以明显减少通风摩擦损耗。
13
关于氢中含氧量的测量问题的建议
实例：广东某厂发电机设备检查，发现新配备的美 国在线热导式氢纯度表指示纯度仅93％，而手工巡 检记录是98%以上，化学人员解释说新仪表未校验， 不准，但新仪表刚出厂应当是校验好的，检查仪器 运行状态正常，进一步追问，承认是向发电机内投 放了灭氧化学药品，氧气转换为某种化合物质，手 工检测时用吸收法测氧气，再以氧气含量换算出氢 气纯度，氧气少了，算出的氢气纯度自然高了。实 际氧气只占空气的五分之一，其余为氮气，灭了氧 气不会因此而减少混入发电机的氮气和杂质，所以 手工检测的氢气纯度是伪数据，而热导式氢纯仪显 示的氢气纯度是准确的，93％已大大超标。 不主张正常运行时高纯度氢气下把含氧量指标列为 监测项目，因为可能误导，更不要投放灭氧药。
15
氢冷发电机漏氢监测的特别关注点
最重要的是内冷水箱漏氢监测，因氢压高于水压， 当内冷水系统出现渗漏故障时，例如开焊、线棒裂 纹、引水管裂纹等，内冷水中氢气含量会出现异常 增高，是可能会进一步发生严重发电机故障的重要 报警信号。 当发生报警以后，首先应当确认报警的正确性，可 以通过手工取样化验比对。 漏氢报警限值和相应处理措施按照GB/T 7064-2008 《隐极同步发电机技术要求》中相关规定。 平时监测仪器的维护和定期校验及注意手工检测对 比，避免仪器误差过大、漏报、误报误导运行。 内冷水箱漏氢监测或检测要防止累积氢误导。
ห้องสมุดไป่ตู้
6
国外发电机的分析研究实例
氢气纯度下降引起发电机风摩损耗增加的关系曲线，kW
氢气纯度，％
7
上图曲线的说明
两条曲线分别是400MW和800MW发电机 横坐标从左向右延伸表示纯度从100％下降到91％， 每格1％。 左纵坐标表示经济损失，单位是美元每天 右纵坐标表示发电机风摩损耗，单位是kW 在氢气纯度低于99％左右时风摩损耗就开始随纯度 降低而呈反比线性增加 发电机容量越大，风摩损耗随氢气纯度下降而增大 的变化斜率越大，即氢气纯度对较大的发电机影响 更大。 图示曲线可以查出纯度下降1％对应的风摩损耗。
8
国外文献中的所作的经济效益计算
以下原文照译：以800MW汽轮发电机为例 纯度在99％以下时，每下降1％，增加损耗风摩损耗 366kW 换句话说，氢气纯度从95％每向上增加1％，相应就 增加发电机输出功率366kW 如果发电机氢气纯度从95％升到98％，上升3％，在 燃料消耗没有任何变化的情况下，发电机组增加了 超过1MW的输出功率。 按每kWh电价0.04美元计算，纯度上升3％，按年运 行8000h考虑，则每年可节约资金32万美元 电厂如果有4台机组，则一年因氢气纯度的节能潜力 为128万美元
16
介绍一种新型制氢装置
优点：不需要制氢站、制氢设备占 场地小、氢气品质高、压力稳定、自 动化程度高 缺点：设备投资大
17
电力行业产品
HOGENTM 氢气制造机 氢气控制系统
S 系列
H 系列
StableFlowTM
北京 国安 智禾
符合国际安全标准的完全集成化设计
HOGEN制氢机根据NFPA和ISO 氢气安全规范及标准设计，对环 境无害。
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600MW发电机氢气品质运行现状
绝大部分600MW汽轮发电机为我国自己生产，细分 有哈尔滨和上海的优化引进西屋公司技术机型、东 方的日立机型、北重的阿尔斯通机型等等，全部为 氢气冷却。氢压一般为0.4MPa。 进油问题一直是我国发电机的老大难问题。大量的 发电机存在向机内进油现象，同时混入空气，污染 了机内氢气，使得氢气品质难以维持在额定值上。 在略低于纯度额定值1％～3％上运行是普遍现象。 漏氢情况比较好，少数发电机超标，并且易于解决。 基本上配备了比较先进的热导式纯度在线监测仪， 多数是进口产品（如美国Honeywell），测量精度 是比较满意的，但测量方法上存在一些误区。
电厂通常有多台600MW发电机，如果氢气纯度都常 年在95％～96%运行，与损耗开始增加的99％纯度 比较，差了3％～4％，安全方面绝对没有任何问题， 但在燃料消耗一样的情况下，损失电功率至少几千 kW，而且完全是在不知不觉之中失去的，表现在煤 耗略有增加，很容易被人们忽略。 计算取用的年运行6000h是理想数据，我国600MW 及以上机组实际平均年运行小时数不到5000h，上 网电价各地区也差异很大，因此上面计算的经济效 益数仅作参考。 目前我国在运的氢冷发电机组数量很大，能够长期 保持氢气纯度在额定值以上的却是少数。按平均每 台机每年损失几十万元以上计算，全国每年为此损 失可达数亿元，而且是煤耗上不知不觉的损失。
9
照图估算到国内600MW发电机的情况
从图中曲线可以得出800MW和400MW发电机的风 摩损耗与纯度的关系：
800MW发电机，纯度下降1％，损耗增加366kW 400MW发电机，纯度下降1％，损耗增加107kW
只要算出曲线的斜率就可以求出所求数值。 用曲线插值法很容易得出600MW发电机风摩损耗与 纯度的关系：
14
氢冷发电机的经济运行条件
尽可能接近额定条件运行，特别是氢气压力、氢气 纯度应控制接近额定值。 不允许低氢压运行，即使空载、轻载也不行，尤其 是带较大无功时，因为氢气主要是冷却定子铁心和 转子，而只要建立了电压，铁心的不变损耗就全有 了。转子带的励磁绕组发热全靠氢气散掉，而目前 没有实时测温手段，低氢压运行很容易使转子绕组 产生严重过热。 维持氢压稳定，可以减少向机内漏油机会，是防止 氢气纯度下降、氢气湿度上升的重要措施之一。 保持高纯氢状态是保证发电机运行效率的重要措施 之一。
2
氢气系统运行的基本要求
发电机安全运行首先需要一个稳定的高压氢气源。 传统的氢源是氢气瓶或管道连接至制氢站。采用后者的 电厂近些年越来越多，成本较低、安全性高，特别是置 换氢气时，更易于实现提供高纯度、低露点、压力稳定 的氢气。 氢气属于易燃、易爆气体，必要的安全性措施要求极高。 氢气与空气混合若占4％～74％为爆炸范围，与氧气发 生反应，起爆能量非常小，因此任何情况下不允许与空 气混合，并应严密监测氢气百分比含量。 近几年氢气爆炸事故仍有发生。（大唐、国华、华能） 设计上保证了机壳足以承受氢气爆炸力。按安全规范和 反措使用氢气足以保证运行安全。 3
12
氢气纯度测量上的一些问题和建议
关于机内氧气含量的测量
氢气爆炸的必要条件之一是有氧气参与，所以为防止爆 炸需要对机内氧气含量进行监测。 手工检测氢气纯度，多年沿用的方法，必须先从氢气系 统中取样，实验室用吸收法测出气体样品中氧气含量， 再由氧含量换算出氢气的纯度。所以发电机运行规程还 保留氧气含量的定期检测规定。 在高纯氢气中氧气含量的手工检测误差很大，所以应该 以热导式仪器直接测量氢气纯度为准，正常运行的纯度 远高于85％（紧急停机限），不存在爆炸的可能，没必 要把测量氧气含量作为必要工作，只测氢纯足够。但置 换氢气时必须监测氧气，是为防爆需要。 一定要有在线监测的重要性（张电氢爆实例）
600MW发电机纯度下降1％，损耗增加240kW
按照国外文献的算法，纯度从额定的98％下降到95 ％，下降3％，燃料消耗不变但发电机损耗增加了 720kW 按kWh电力0.3元上网电价计算，一台机组年运行 6000h，氢气纯度上的节能潜力约为130万元。
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氢气纯度与电厂的经济效益直接挂钩