发电机氢气冷却系统报告

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题目发电机氢气冷却系统

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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 System

Abstract

With 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。这些损耗的能量最后都变成热能，使发电机的转子、定子等各部件温度升高加速线路老化、加剧金属疲劳，从而降低效率，缩短设备寿命。因此必须采用合适的冷却方式带走损耗所产生的热能，将电机各部分的温升控制在允许范围内，保证电机安全可靠地运行。

此外，在提高机组的容量、增加线路负荷的同时，必然伴随着线棒磨损加剧，线圈温度上升。因此提高发电机冷却系统的降温能力也是提升电机容量的重要前提。

1.2发电机常见的冷却方式

大容量发电机的冷却方式按冷却介质的形态区分，常见的有气冷、气液冷和液冷三大类。气体冷却介质包括空气和氢气等，液体冷却介质有水、油、氟里昂类介质及新型无污染化合物类氟碳介质。在诸多冷却方式中空冷、氢冷、水冷技术均为早期从国外引进技术后优化设计，是很成熟技术，也是目前应用最为广泛的几种冷却技术。

实际工程当中同一台发电机往往采用多种冷却方式。例如，水轮发电机所采用的冷却方式常见的有空冷、水冷和蒸发冷等；汽轮发电机所采用的冷却方式则较为丰富，包括空冷、氢冷、水冷、油冷及蒸发冷等。

1.3发电机氢冷方式普及原因

液冷方式需要在发电机内部建设相应的管道，提高了设备成本和运行维护成本，导致这种冷却方式的普及程度稍逊色于气冷。

目前发电机转子通常利用氢气进行冷却，原因与氢气的特性密切相关。

在所有气体中氢气密度最小，分子运动速度最快，具有最大的扩散速度和很高的导热性。氢气导热系数为空气的7倍，在同一温度和流速下，放热系数为空气的1．4一1．5倍。由于散热效果增强了，相对同容量的空冷机而言，氢冷机体积小，消耗材料少。相应地，发电机的线负荷比空冷显著高(1000—1300)A／cm。由于密度小，流动阻力也小，因此。在相同气压下，氢气冷却的通风损耗、风摩耗均为空气的1／10，而且风噪亦可减小，可以减弱因气流而产生的振动。氢气不助燃，可以抑制内部电晕，不会产生对电气绝缘有害的气体，故延长了电机的寿命。

1.4论文的主要内容

本论文主要研究了氢气冷却发电机转子的相关技术问题，涉及到的内容如下：

（1）受热后的氢气如何冷却；

（2）发电机运行时如何减少氢气的泄漏量；

（3）在发电机充氢气过程中，如何操作以避免空气与氢气混合，防止发生氢气爆炸。