氢冷机组氢气系统

(2) 发电机氢冷系统为闭式氢气循环系统，热氢通过发电机 的氢气冷却器由冷却水冷却。
(3) 发电机氢气冷却器采用高性能散热形式。 (4) 发电机设置氢气干燥器，除了监测发电机内氢气露点用
的氢气湿度在线监测仪外，氢气干燥器的出口处也装设 具有远传在线信号的非水银氢气湿度仪。干燥装置能保 证发电机在额定条件下机内氢气露点不高于－5℃同时又 不低于－25℃。氢气干燥器设有循环风机。
(7) 发电机冷氢温度最高不超过49.5℃。氢冷却器冷却水设 计温度为38℃。
(8) 氢气纯度不低于95％时，不影响发电机的保证出力。当 计算和测定发电机效率时的基准氢气的纯度应为98％。
氢冷机组氢气系统
(9) 发电机机壳和端盖，能承受压力为2倍额定氢压时历时15分钟 的水压试验，以保证运行时内部氢爆不危及人身安全。
试验值
103 63（齿）
48
122
48
48
67
≤0.5
0.31
4（2×2）
39
45
860
0.52
0.54
143
143
≤12
6.1
保证值
≤120
≤12
1、系统组成
氢冷系统主要由氢气汇流排（供氢系统）、二 氧化碳汇流排（供二氧化碳系统）、二氧化碳 蒸发器（加热器）、氢气控制装置、氢气干燥 器（氢气去湿装置）、循环风机、发电机绝缘 过热监测装置（发电机工况监测装置）、发电 机漏液检测装置和发电机漏氢检测装置（气体 巡回检测仪）组成
(10) 采用闭式循环冷却水系统，水源为化学除盐水，氢气冷却 器水侧设计压力为1.0MPa，试验水压为1.5MPa。但供给氢气 冷却器的水压不得高于0.4MPa。
(11) 氢气冷却器的设计能在一个冷却器因故停止使用时，至少 能承担发电机80%额定容量连续运行，且发电机不超过允许温 升。
(12) 发电机在额定转速、额定氢压和标准状态下漏氢量不大于： 12Nm3/24h （注：标准气压下,氢气的密度是0.09千克/立方 米）
氢冷机组氢气系统
技术数据
发电机机壳包括管路总容积m3 143m3
最大氢气压力（发电机机壳内）0.56MPa（g）
压力允许变化范围
0.48～0.56MPa（g）
发电机机壳内氢气纯度：
考核效率时：98％
最小95％
报警92％
发电机内氢气湿度（露点） -25℃～-5℃
补氢湿度（露点）
不高于-25℃
氢冷机组氢气系统
3．氢冷汽轮发电机的优缺点
(1)电机内维持氢的纯度为97％时，其密度只有空气的十分之一，所以 电机的通风损耗及转子表面对气体的摩擦损耗都大大减小。
(2)氢的导热系数为空气的6.69倍，它可以使绝缘内间隙及其它间隙的 导热能力改善，从而有利于加强发电机的冷却。
(3)由于氢气的表面散热能力强(纯度为97％的氢气表面散热系数约为空 气的1.35倍)，发电机的损耗可由氢气很快带走。因此，能使发电机 的出入口风温差降低10～15℃左右。增加氢压还可使散热能力按压 力的0.8次方增加。
氢冷机组氢气系统
(5) 发电机氢冷系统及氢气控制装置的所有管道、阀门、有 关的设备装置及其正反法兰附件布置应便于运行操作，监 视和维护检修。氢气系统的阀门全部采用(1Cr18Ni9或 0Cr18Ni9)不锈钢波纹管截止阀。氢系统密封阀均为无填 料密封阀门。
(6) 氢系统氢气纯度、压力、湿度，除设有防爆型就地指示 和报警装置外，还应设置输出模拟量到远方DCS显示参 数及报警输出接点。
氢冷机组氢气系统
2、氢气系统的功能作用：
氢气系统的功能是利用干燥的氢气对发电机转子绕组和定子 铁芯进行冷却；在机组起动前或停止运行后利用中间介质置换机 内气体。其作用为： 提供对发电机安全充、排氢的措施和设备，用二氧化碳作为中间 置换介质； 维持机内正常运行时所需气体压力； 监ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ补充氢气的流量； 在线监测机内气体的压力、纯度及湿度； 干燥氢气，排去可能从密封油进入机内的水汽； 监测漏入机内的液体（油或水）； 监测机内绝缘部件是否过热； 在线监测发电机的局部漏氢。
氢冷机组氢气系统
一、系统流程及作用
发电机内的氢气在发电机端部风扇的驱动下，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 经位于发电机四角处的氢气冷却器，经氢冷器冷 却后的氢气又重新进入铁芯和转子绕组作反复循 环。氢冷器的冷却水来自闭式循环冷却水系统。
补氢纯度
>99％
氢冷机组氢气系统
邹县四期1#机工厂型式试验数据
定子线圈报警温度 （出水） 定子线圈跳闸温度 （出水） 额定负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 最大负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 转子线圈报警温度 额定负荷时定子铁芯运行温度 最大负荷时定子铁芯运行温度 定子铁芯报警温度 额定负荷时定子端部结构件温度 最大负荷时定子端部结构件温度 发电机进口风温 发电机出口风温 冷却介质压力、流量和温度 定子冷却水流量 定子冷却水进口水温 定子线棒冷却水出口水温 定子冷却水电导率 定子冷却水压力P 气体冷却器数目 气体冷却器最高进水温度
气体冷却器最高出水温度 气体冷却器冷却水流量 额定氢压 最高允许氢压 发电机容积 发电机漏氢量
℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
t/h ℃ ℃ μs/cm MPa(g)
℃
℃ t/h MPa(g) MPa(g)
氢冷机组氢气系统 m3
m3/24h
设计值
78 82 99 100 125 ≤120 130 150 ≤130 130 48 68
汽轮发电机的冷却方式为整体全封闭，内部氢气 循环，定子绕组水 内冷，定子铁芯及端部结构 件氢气表面冷却，转子绕组气隙取气氢内冷的冷 却方式。
氢冷机组氢气系统
系统技术要求
(1) 发电机氢冷系统及气体置换装置能满足发电机充氢、自 动补氢、排氢及中间气体介质置换工作的要求，能自动 监测和保持氢气的额定压力、规定纯度及冷氢温度、湿 度、CO2纯度等。
(4)经过严格处理的冷却用氢气可以保证发电机内部清洁，通风散热效 果稳定，而且不会产生由于脏污引起的事故。
(5)氢气中含氧量很少，低于2％，不助燃，即使发电机内部发生短路故 障，也不会有着火的危险，从而可使故障损坏程度大为减轻。
(6)在氢气中，噪音较小，而且绝缘材料不易受氧化和电晕的损害。