氢气品质对氢冷发电机运行的影响
660MW氢冷发电机氢气纯度下降分析
660MW氢冷发电机氢气纯度下降分析氢冷发电机是一种采用氢气作为冷却介质的发电机。
在运行过程中,氢气纯度的下降可能会对发电机的性能和稳定性产生影响。
本文将对氢气纯度下降的原因进行分析,并提出相应的解决方案。
2. 氢气杂质:氢气的制备过程中可能会残留有一些杂质,如氧气、水蒸气等,这些杂质会导致氢气纯度下降。
解决方案:进行氢气净化处理,通过使用吸附剂、膜分离等方法,去除氢气中的杂质,提高氢气纯度。
3. 氢气反应:在高温、高压的环境下,氢气很容易与其他物质发生反应,产生一些有害物质,如氢气的氧化反应会生成水蒸气和二氧化硫等。
解决方案:控制氢气的温度和压力,避免过高的温度和压力对氢气的反应产生影响。
4. 氢气质量控制:氢气的制备过程需要严格控制各个环节的质量,如氢气源的选择、氢气制备设备的运行状况等。
一旦这些环节出现问题,会导致氢气纯度下降。
解决方案:加强对氢气制备过程的质量控制,进行设备检修和维护,确保制备出高纯度的氢气。
二、氢气纯度下降的影响:1. 发电机性能下降:氢气纯度下降会影响发电机的燃烧效率和热量传导性能,导致发电机的性能下降。
2. 发电机稳定性降低:氢气纯度下降会引起氢气的燃烧不完全,产生的废气和杂质会堵塞发电机组件,降低发电机的稳定性。
三、改善氢气纯度下降的措施:1. 加强氢气质量监测,及时发现和处理氢气纯度下降的问题。
2. 定期对氢气制备设备进行维护和检修,确保正常运行。
3. 采用高效的氢气净化技术,提高氢气纯度和质量。
4. 控制氢气的温度和压力,避免过高的温度和压力对氢气的影响。
5. 提高氢气的质量控制和制备的标准,确保制备出高纯度的氢气。
氢气纯度下降可能是由于氢气泄漏、氢气杂质、氢气反应和氢气质量控制等原因引起的。
为解决这些问题,可以加强监测和维护,提高氢气纯度和质量,以确保氢冷发电机的正常运行和性能稳定。
同步 氢冷 水内冷 发电机 运行 技术
氢冷水内冷发电机是一种先进的发电技术,通过利用氢气冷却和水冷方式来提高发电机的效率和性能。
本文将详细介绍同步氢冷水内冷发电机的运行技术,包括其工作原理、优点、应用领域等方面。
一、工作原理同步氢冷水内冷发电机是一种利用氢气作为冷却介质,并采用水冷方式来降低发电机工作温度的发电设备。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 氢气冷却:在发电机运行时,将高纯度的氢气注入发电机内部,通过氢气的高导热性和低密度来吸收和带走发电机内部产生的热量,从而降低发电机的温度。
2. 水内冷:利用水冷方式来对发电机进行降温,将冷却水流经发电机内部的散热器或直接与发电机内部的冷却系统相连,以达到降低发电机温度的目的。
二、优点同步氢冷水内冷发电机相比传统的空气冷却发电机具有以下优点:1. 效率更高:氢气冷却和水内冷方式能够更有效地降低发电机的温度,提高发电机的运行效率。
2. 节能减排:相比传统的空气冷却方式,氢气冷却和水冷系统能够减少能源消耗,降低发电机的排放量,达到节能减排的效果。
3. 寿命更长:通过有效降低发电机工作温度,能够延长发电机的使用寿命,减少设备维护和更换的成本。
三、应用领域同步氢冷水内冷发电机目前已经在各个领域得到了广泛应用,主要包括以下几个方面:1. 大型发电站:氢冷水内冷发电机在大型发电站中得到了广泛应用,其高效、节能、环保的特点能够有效提高发电站的整体性能。
2. 汽车工业:氢气冷却和水内冷方式也被引入汽车工业中,用于汽车发动机的冷却,提高汽车的动力性能和燃油经济性。
3. 工业生产:在一些需要大功率驱动设备的工业生产中,氢冷水内冷发电机也得到了一定程度的应用,提高了工业生产的效率和节能程度。
四、发展趋势随着氢能源和新能源技术的发展,同步氢冷水内冷发电机技术也在不断创新和完善,未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 研发新材料:发电机内部使用的材料将会更加耐高温,耐腐蚀,以适应氢气冷却和水内冷方式对材料的要求。
氢气纯度与湿度超标原因及防范(参考资料一)
氢气纯度与湿度超标原因及防范0 引言目前,我国加入电网运行的600 MW 及以上大型汽轮发电机近150台,这些机组已成为我国电网的主力发电机组。
其发电机冷却方式绝大部分为水-氢-氢(即定子绕组内冷,转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却),简称氢冷发电机。
氢冷发电机的氢气品质直接关系到主设备的安全、经济运行,当主机内氢气纯度迅速下降,气体密度增大时,便增加了发电机的通风损耗,同时增加了排污次数、补氢次数和补氢量,影响发电机组的正常运行,造成较大的经济损失。
1 氢气纯度与湿度超标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。
氢气湿度不合格,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,威胁发电机定子的绝缘,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的腐蚀、老化,若油中含水量超标,油中水分蒸发,则会导致与氢气湿度过大同样的后果。
虽然,电力行业标准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会严重影响发电机组的安全、经济运行,所以,应引起高度重视。
2 导致大型发电机氢气纯度与湿度超标的原因分析(1)通过试验分析,确证从制氢站来氢的纯度合格,排除因制氢站来氢导致发电机内部氢气纯度和湿度下降的可能性。
(2)氢气干燥装置不够合理。
目前,600 MW大型发电机基本都是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,机内氢气压差消失,依靠压差进气的氢气在干燥器中无法流动,干燥器不能对氢气进行干燥。
(3)氢气干燥器设备存在缺陷。
发电机运行中干燥器投运不正常。
(4)发电机提高负荷或低负荷运行时,氢气冷却器冷却水量调整不合理或冷却水温过低,流量过大,导致氢温过低产生凝露。
(5)内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏,导致机内氢气湿度增大。
氢气纯度与氢冷发电机的安全运行
m 8 6 4 2
\
32 置换 气体 纯 度分析 .
I /
爆炸区
/
置换气体是 指二氧化碳 和氮气 。氢气系统检 修 ,发电机大修时要进行排氢工作 ,即将氢气置换 成二氧化碳或氮气 ,然后再置换成空气 ,检修完毕
后再倒 过 来 置换 成空气 ,即充氢 。每置 换一 种气 体
条件 ,在恒定体积 中产生爆轰压力可猛增2 倍 ,如 0 氢气系统运行 中某些玻璃监测仪器往往在爆轰 中炸
得粉 碎 。
2 氢气 的着火和燃烧及爆炸
2 1 氢气 着火 .
一
氢气爆炸时要 比爆轰更大 ,氢气与空气 、氧气 混合状态的存在是危险的,尤其是在绝对密闭状态
下更 危 险 ,见 图 1 图2 和 。发 电机 和储 氢罐 都是 相 对
10 0
r 广 p
1 O 7 0 7 5 8 O
工业学 院电力分 院热 能动力专业 , 工程师 , 从事 氢站
运行 工作 。
・
H 浓度
图1 不同温度下氢气在空气 中的爆 炸界 限
6 ・
王昭武 : 氢气纯度 与氢冷发 电机 的安全运行
通 常 所 说 的 氢 气 爆 炸 是 爆 燃 、爆 轰 的合 并 现 到氢气生产甚至整个工厂的安全。运行 中氢冷发 电 象 。氢气的爆燃是氢气燃烧的瞬间 ,由于扩散范 围 机 的氢气 质量 分 析结 果是 否正 确 ,直接 影 响到发 电 内 的连 锁反 应 ,燃烧 供 给 的氢气 不继 续 ,爆燃 时 有 机的安全发 电和经济指标 ;置换过程中的氢气质量 轰鸣声 ,燃烧时火焰速度很快。
分析也尤为重要 ,发生误差会有爆炸混合气体的存 在 ,在检修过程 中,就有可能发生爆炸 ,严重威胁 设备和人身安全 。为此 ,只有严格进行氢气生产过
发电机氢冷系统介绍(一)
发电机氢冷系统介绍(一)引言概述:发电机氢冷系统是一种采用氢气冷却的高效能发电技术。
它在大型发电厂的应用中展现了出色的性能和可靠性。
本文将介绍发电机氢冷系统的工作原理,组成部分,以及其在发电厂中的应用情况。
正文:1. 工作原理- 发电机氢冷系统的工作原理是利用氢气的高导热性能将热量从发电机的绕组和核心中散发出去。
这样可以有效地降低发电机的工作温度,提高发电效率。
- 氢气冷却系统采用密闭循环方式,通过氢气在高压和低压中的流动,将发电机产生的热量带走,然后通过冷却装置散热。
2. 组成部分- 发电机氢冷系统主要由氢气冷却器、氢气加压设备、氢气循环泵、氢气管路等组成。
- 氢气冷却器是发电机氢冷系统中最重要的组成部分,负责将发电机产生的热量传递给氢气,并通过冷却装置散热。
- 氢气加压设备用于将氢气加压至所需的工作压力,以确保氢气能够流动并带走发电机产生的热量。
- 氢气循环泵负责将氢气从冷却器中抽出,经过冷却后再重新注入到发电机中循环。
3. 应用情况- 发电机氢冷系统广泛应用于大型发电厂中,特别是核电厂和燃煤电厂。
其高效能和可靠性使其成为这些发电厂的首选技术之一。
- 发电机氢冷系统能够大大提高发电机的运行效率,减少能源的浪费,降低对环境的影响。
- 由于氢气的独特性质,发电机氢冷系统还具有良好的热响应性能,可以快速适应负载变化,保持发电机的稳定运行。
4. 小点1- 发电机氢冷系统的氢气需定期检测和更换,确保其质量和压力符合要求。
- 为了确保发电机氢冷系统的安全可靠运行,还需要安装氢气泄漏报警装置,并进行定期维护和检修。
5. 小点2- 发电机氢冷系统还需要与主控室的监控系统进行联动,以实时监测氢气的压力和温度等参数,确保系统运行的稳定性。
- 发电机氢冷系统在运行过程中还需要进行故障诊断和预防维护,及时发现并解决潜在问题,以保证发电机的正常运行。
总结:发电机氢冷系统是一种高效能的发电技术,通过利用氢气的高导热性能提高发电机的工作效率。
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。
浅析汽轮发电机氢气超标的危害及措施
浅析汽轮发电机氢气超标的危害及措施摘要:随着我国电力生产规模的不断扩大和单机容量的提高,300MW及以上大型汽轮发电机已成为我国电网的主力机组,目前大型汽轮发电机广泛采用氢气冷却,因氢气不助燃,从而可避免发生着火的危险。
然而,氢气品质的好坏直接关系到发电机的安全运行,若氢冷汽轮发电机内若进入大量非氢气体,会使氢气纯度和湿度迅速降低。
当发电机油水指示计异常或未按规定进行排污排油水,就会使得长期沉积在发电机内的油水蒸发,造成氢气湿度升高。
直接影响氢气冷却效果,进而对发电机组安全运行带来很大危害。
为确保氢气的品质,防忠于未然,通过实践和分析,我们应采取以下防范措施:在制氢站加装氢气湿度干燥除湿装置、在发电机氢气系统内加装高效的氢气干燥装置、加强重点部位环节监视、加强实时在线监测等来确保氢气纯度和湿度在合理范围内,从而降低氧冷发电机的故障率,进一步提高大机组安全经济运行的水平。
本文分析了氢气纯度、湿度超标的主要原因及危害,并提出了现场应对的几种措施,旨在为工程技术人员在实践中提供爹考。
关键词:氢冷;氢气超标;危害;措施目前,随着我国电力生产规模的不断扩大和单机容量的提高,300MW及以上大型汽轮发电机已成为我国电网的主力机组,其绝大部分采用水一氢一氢(即定子绕组内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯及构件氢外冷)冷却方式。
大型汽轮发电机之所以广泛采用氢气冷却,一是氢气导热系数较高,如氢气是空气导热系数的6.69倍,有助于发电机的冷却:二是氢气的表面散热系数大,如氢气为空气的1.5l倍,发电机损耗引起的热量可由氢气迅速带走,提高冷却效果;三是氢气密度小,如空气密度是氢气的14.3倍,故用氢气作冷却介质能够最大限度降低通风损耗,通常使效率提高0.8%~1.15%;四是氢冷发电机机壳内氧气含量<2%,氢气中的绝缘材料不宜被氧化且电晕大大减小;五是氢气纯度符合要求(发电机机壳内氢气纯度>96%,含氧量小于2%)时,若发电机内部发生短路故障时,因氢气不助燃,从而可避免发生着火的危险。
氢气冷却发电机的冷却原理
氢气冷却发电机的冷却原理
氢气冷却发电机是一种高效、可靠的发电设备,采用氢气作为冷
却介质的冷却原理使其性能更加出色。
下面我们来详细介绍这种发电
机的冷却原理。
首先,让我们了解一下氢气的特性。
氢气是一种非常轻的气体,
具有良好的导热性和高热传导率。
这使得氢气可以迅速将发电机内部
产生的热量传导到外部环境,实现有效的冷却。
在氢气冷却发电机中,氢气被输送到发电机的冷却室中。
冷却室
周围有一系列冷却板,它们与氢气接触,接收发电机产生的热量。
这
些冷却板通常使用高导热材料制造,例如铝或铜,以提高热传导效率。
当氢气通过冷却板时,它们吸收热量并迅速传导到板上的表面。
接下来,热量会通过辐射和对流的方式从冷却板表面传递到周围的空
气中。
这样就实现了热量的有效散发,保持发电机内部的温度在可控
范围内。
此外,氢气冷却发电机还采用了密封的设计。
通过在发电机内部
建立一个密封的环境,可以有效防止氢气泄漏和外界空气的进入。
这
不仅有助于提高氢气的冷却效果,还能减少发电机部件的氧化和腐蚀,延长设备的使用寿命。
需要注意的是,氢气冷却发电机的冷却效果与氢气的流速和压力有关。
适当调整氢气的流速和压力可以提高冷却效果,同时避免氢气的浪费和能源的消耗。
总之,氢气冷却发电机通过利用氢气的导热性和热传导率,使发电机内部的热量得到有效散发,保持设备的正常运行。
其密封的设计还能延长设备的使用寿命。
因此,在选择和使用发电设备时,我们可以考虑氢气冷却发电机,以满足各种需求,并提高能源利用效率。
20180125关于氢气纯度与发电机运行的分析
一、发电机对氢气品质的要求1、氢气具有易燃、易爆特性.如果氢气中含氧量大于3%,遇火立即爆炸。
空气中含氧量21%,要达到3%的含氧量,氢气中空气含量需达到15%以上。
经试验证明,氢气在空气中的爆炸极限是4.0%~75.6%(体积浓度),即如果氢气在空气中的体积浓度在4.0%~75.6%之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时,即使遇到火源,也不会爆炸。
因此,发电机内氢气纯度80%以上时是无爆炸危险的,只有发生泄漏出来与空气混合达到4.0%或大于75.6%时才会遇火爆炸。
氢气纯度对于发电机而言,1、发电机氢气纯度降低, 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可能造成发电机绕组绝缘下降,严重威胁发电机的安全,同时,还是造成发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因;2、发电机氢气纯度降低将影响冷却效果,直接与发电机效率有关, 氢气纯度愈高混合气体的密度就越小,通风摩擦损耗就愈小,当机壳内压力不变时,氢气纯度每下降1%,通风损耗及转子摩擦损耗将增加11%,氢气纯度降低冷却效果下降对机组运行不利。
2、我厂660MW发电机对氢气的要求:1. 东电发电机随机技术数据和使用说明要求:额定氢压0.45Mpa,纯度≥95%,露点-14℃~-2.5℃,漏氢≤14m3/d(天),氢容积86m3,氢气纯度低于95%时排补氢,每次置换量≤10%。
2. 东电660MW发电机氢油水控制系统说明书要求:氢气压力:0.45Mpa,氢气温度:46℃,氢气纯度:98%,供氢纯度≥99.5%,压力≤3.2Mpa。
发电机内氢气纯度必须维持在98%左右,低于90%不能正常运行,至少不能满负荷运行。
3、部分发电厂同类型机组规程对氢气的要求:1) 福建大唐宁德电厂:东电660MW机组,氢压0.45,额定纯度≥98%,最低允许纯度96%。
2) 重庆合川电厂:东电660MW机组,氢压0.45,低于0.43时补氢,氢气纯度≥98%,低限95%,90%报警。
浅析氢冷发电机氢气爆炸的原因以及预防
浅析氢冷发电机氢气爆炸的原因以及预防摘要:本文主要阐述了氢冷发电机出现漏氢之后的异常运行状态,并研究分析得出影响发电机漏氢的主要因素有很多,包括制造,安装,运行以及维护等,最后就不同的影响因素提出对应的诊断方法以及解决方案。
还就氢冷发电机在结构方面存在的问题提出了一些改进意见,希望可以对机组漏氢状况有所改善。
关键词:氢冷发电机;泄露氢气;检测办法;处理措施氢系统是保证氢冷发电机正常运行的基础。
而氢系统的主要作用是确保机组内部氢气压力,氢气温度,氢气纯度等合适稳定。
因为氢气相比于气体而言,渗透能力比较强,而且因为密封油会携带一部分氢,所以在氢冷发电机实际运行过程中,氢气会持续不断的外漏,根据相关规定,氢冷发电机合格的标准是每天的补氢量不得超过10立方米。
1氢气燃烧和燥炸的过程氢气的燃烧和爆炸,从化学反应角度来看,都具有氢气与氧气化合生成水和释放能量两种形式,它们之间的区别仅在于反应的速度不同。
燃烧时,反应速度较慢而且稳定,爆炸时,反应速度极快而且产生具有破坏性的冲击波。
燃烧包含着两个紧密相连的环节,即反应.的诱发(点火)和燃烧。
而爆炸现象尽管是在极短时间内完成的,却包含着诱发、燃烧和爆炸三个环节。
1.1 诱发过程依据实验可知,氢气引发的燃烧以及爆炸过程,诱因是火种,如果没有火种的诱发,则便不会出现。
多年之前,有人进行过此种实验,把氢气和氧气按照一定比例混合,让其进行化合反应后,并将其放于一个和环境能源相隔的地方,持续一定的时间,结果发现,并没有出现任何相关的改变。
实验表明,在氢气与空气的燥炸极限范围内(4.0~75.6%),最小引燃能量为0.011mJ;氢与氧混合时,在爆炸极限范围内 (4. 0~94%),最小引燃能量为0. 0012mJ,这相当于-枚订书钉从1m高处自由落下的能量。
这样微小的能量,就是人的服装因摩擦而产生的静荷能量也可能超过它。
因此,由静电引起氢气著火事故也常有发生。
1.2发电机氢气系统漏氢的途径和造成漏氢的主要原因发电机漏氢的途径非常多,但是归根到底可以划分成两个类型,分别是外漏以及内漏。
浅谈300MW氢冷发电机机组氢气纯度下降的原因
油、 水系统有关 。经现场检查, 而发电机 内冷水 的工作压力一般
在 2 0 2 0 P 之 问 , 行 中 很少 发 现 内冷水 有 超 压 现 象 , 0 5 k a 运 因此 , 内冷 水 进 入 发 电机 内 的可 能 性也 被 排 除 ; 另外 氢 气 冷 却 器 的冷 却 水 压 力 也 只 有 20 P 右 , 5 k a左 为此 , 却 水 进 入 发 电机 内 的 可 冷 能性 也 被排 除 ;
本 可 以排 除压 缩 空气 进 入 发 电机 内 的可 能性 ; () 响 发 电机 氢 气 纯 度 的 原 因只 可 能 与 发 电机 相 关 的气 、 6影
3 遇火立 即爆炸 , %, 而发 电机在运转过程中可能出现定 、 子放 转 电现象 , 就是说 , 电机 内氢气纯度 的降低将存 在氢 爆的可能 ; 发 发 电机 氢气纯 度降低 , 能造成发 电机绕组绝 缘下 降, 可 严重威 胁 发 电机 的安 全 , 时 , 是 造 成 发 电机 护 环 存 在 着 氢 致 裂 纹 同 还 的主 要原 因; 同时发 电机 氢气纯度 降低将影 响冷却效 果 , 接 直 与 发 电机 效 率 有关 , 气 纯 度 每 下 降 1 通 风 损 耗 及 转 子 摩擦 氢 %,
间 , 厂 规 定 氢 气 纯度 > 6 我 9 %。所 以运 行 中必 须 严 格 监 视 , 时 及 调 整 , 保 纯 度合 格 。 确
() 7 这样发 电机 氢气纯度 下降的主要原 因只可 能出在 其密
封 油 系 统 方 面 了 , 行 中密 封 油压 一 般 高于 氢 气 压 力 8 k a 运 5P 左
浅析提高发电机氢气纯度降低能源消耗
浅析提高发电机氢气纯度降低能源消耗摘要:部分发电厂发电机在工作过程中,受到不可控因素的影响,会出现发电机内氢气纯度不高的问题,导致能源消耗过高,发电效率无法得到有效提升。
本文针对大型发电厂发电机内氢气纯度不高的问题展开讨论,确定发电机内氢气纯度的相关影响因素,并结合应用实际,提出了对应的改进优化措施,旨在为解决发电机内氢气纯度低的问题,为汽轮发电机组的安全运行、长期维护提供参考性意见。
关键词:氢气纯度;密封瓦;密封油;提纯前言:选取某发电厂1号、2号、3号、4号发电机组作为研究对象,其中1号与2号汽轮发电机组容量为300MW,投入使用日期为2003年,3号与4号发电机组在2013年投入使用,发电机组容量为600MW。
4组发电机均采用水内冷的形式进行定子绕组冷却处理,氢气内冷应用于转子绕组,机组冷却氢气额定压力为0.4MPa。
在发电机组运行过程中,氢气纯度必须高于96%,如果达不到氢气标准纯度标准的情况下,会影响发电机组的正常运行[1]。
4组发动机的转子两端采用密封油系统进行密封处理,避免出现氢气外泄或者空气侵入的问题出现。
为了充分提升发电机氢气纯度,在实际发电过程中,需要阶段性进行氢气调换,在该过程中造成了重要的能源浪费,也影响了发电机组的工作效率[2]。
1密封原理4组发电机采用的密封油系统均为双流环式油密封,通过对氢侧与密封油分空侧两个油路的作用,将油供应到环装配油槽中,当密封油按照轴向通过密封瓦的过程中,在转轴与内径的间隙位置排出,并通过氢侧密封油避免发电机出现氢气外泄的情况。
在密封油路中,氢侧回油箱中的密封油来源于氢侧密封油泵,后续经过滤油器、冷却器、平衡阀之后,到达密封瓦的氢侧,并在间隙中进入消泡箱,处理之后沿着循环阀和平衡阀的流动实现对氢侧密封油压进行调节与控制,保证两侧密封油压保持一致。
当空侧出现外界空气进入的情况下,密封油路会通过空侧回油箱获得密封油,在经过冷却器与滤油器之后,进入密封瓦的空侧部位,并全部流入回油密封箱之中,从而实现空气的隔绝,油侧的密封油来源于差压阀旁路,以此达到稳定空侧密封油压的效果,保持发电机内部气体压力小于密封油压的效果。
监视氢冷发电机氢气露点的重要性
监视氢冷发电机氢气露点的重要性据相关机构发布到互联网的统计数据,目前我国在役发电机中,完全或部分采用氢气作为冷却介质的发电机占比超过六成(主要是火电机组),基于此实际情况,本文试图从采用氢气的优点、对氢气系统的控制措施、氢气露点超标的危害与原因等诸方面探讨一下监视氢冷发电机氢气露点的重要性。
一、为什么越来越多的发电机采用氢气作为冷却介质相对于传统冷却介质(比如空氣),氢气具有明显的优点:1、标准状况下,氢气密度仅为空气的1/14 ,是地球上最轻的物质。
2、氢的分子运动速度最快,从而有最大的扩散速度和很高的导热性,其导热能力是空气的7倍。
3、氢气的密度很小,其流动阻力也很小,可以明显减少通风摩擦损耗。
4、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。
二、相关职能部门对氢气系统有什么规定在国家电力公司制定的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》11.2.2中明确提出要“严格控制氢冷发电机氢气的湿度在规程允许的范围内,并做好氢气湿度的控制措施”,氢冷发电机的氢气湿度通常采用绝对湿度和露点两种表示方法。
我国最早氢气湿度采用绝对湿度,随着对大型发电机氢气湿度超标的危害性认识的不断深化,湿度标准历经多次演变,要求越来越高。
近年来,为了能够使氢气湿度的计量更加直观和通用,推荐逐步以露点表示法代替采用多年的绝对湿度表示法。
DL/T651-1998《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》规定,运行中发电机内的氢气湿度应在-25~-5℃露点温度。
为防止发电机电气绝缘因机内过于干燥而开裂,发电机内的氢气湿度不应低于-25℃露点温度;但氢气湿度超标通常是指运行中发电机内的氢气湿度超过-5℃露点温度。
三、氢气露点是个什么概念氢气露点温度是指氢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,就是氢气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
露点温度本来是个温度值,为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当氢气中水汽已达到饱和时,气温与露点相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。
氢气品质对氢冷发电机运行的影响
氢气品质对氢冷发电机运行的影响【摘要】氢气具有导热性高、流动性强、密度小、不助燃等优点,是目前大型汽轮发电机主要采用的冷却介质。
但同时氢气又是一种可燃气体,因此,控制好运行机组的氢气品质是确保氢冷发电机安全经济运行的重要前提。
本文主要阐述了氢冷发电机氢气纯度、湿度、压力、温度对发电机安全、经济运行的影响及注意事项,重点论述了氢气纯度对发电机效率的影响,指出了提高氢气纯度在节能排方面的重要意义。
【关键词】氢气纯度;湿度;压力;温度;效率1 氢冷发电机对氢气品质的基本要求1.1 氢气纯度直接影响发电机的安全和效率氢气与空气混合占4%~74%为爆炸范围,起爆能量非常小,因此任何情况下应严密监测氢气纯度,避开爆炸范围。
正常运行时氢气纯度应保证在95%以上,补氢用的新鲜氢气纯度为99%以上。
1.2 氢气湿度影响发电机绕组和金属结构的寿命氢气湿度一般用露点来表示,正常运行时发电机内氢气露点应维持在-25~-5℃之间,补氢用的新鲜氢气在常压下的允许露点≤-25℃。
1.3 氢气压力影响发电机安全和输出功率氢气压力大小直接影响氢气的冷却效率,同时压力的变化也可以反应机组是否存在漏氢现象。
600MW机组正常运行时的额定氢压应保持在0.4±0.02MPa,且必须略高于定子内冷水压力。
1.4 冷氢温度影响冷却效果及发电机绝缘安全发电机冷氢温度正常维持在额定值45±1℃,一般不得超过48℃。
且应略低于定冷水温度。
2 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,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,最终使得电厂的经济效益受到一定影响。
2.1 国外就氢气纯度对发电机影响的量化分析研究实例图1 氢气纯度与发电机风摩损耗关系曲线说明:1)两条曲线分别是400MW和800MW发电机。
2)横坐标从左向右延伸表示纯度从100%下降到91%,每格1%。
发电机氢冷系统介绍(二)
发电机氢冷系统介绍(二)引言:发电机氢冷系统是一种高效、可靠的发电机冷却技术,它通过运用氢气作为冷却介质,在发电过程中实现对发电机的高效冷却。
本文将介绍发电机氢冷系统的原理和工作方式,并详细讨论其在能源领域的应用。
正文1. 原理及工作方式a) 氢气的导热性能:氢气具有非常高的导热性能,远远超过空气和水。
这使得发电机氢冷系统能够高效地将热量从发电机传递到冷却系统中。
b) 氢气的化学稳定性:氢气不会引起腐蚀或氧化,这使得氢冷系统能够保持发电机内部的稳定和可靠性。
c) 工作方式:发电机氢冷系统包括氢气供应系统、冷却系统和排气系统。
氢气通过进气管道进入发电机,并通过冷却系统吸收热量,然后排出冷却剂。
2. 应用领域a) 火力发电站:发电机氢冷系统广泛应用于火力发电站中,可以有效降低发电机的温度,提高发电机的效率和寿命。
b) 核电站:在核电站中,发电机氢冷系统是必不可少的,它可以在核反应堆事故发生时起到冷却和保护的作用。
c) 风力发电站:氢冷系统也可以应用于风力发电站中,提高风力发电机组的效率和可靠性。
d) 水力发电站:通过发电机氢冷系统,水力发电站可以有效冷却发电机,提高发电效率。
e) 运输领域:发电机氢冷系统也逐渐应用于船舶、飞机等运输领域,以提高动力设备的冷却效果和性能。
3. 氢冷系统的优势a) 高效冷却:相较于传统的空气冷却和水冷却系统,发电机氢冷系统能够以更高的效率将热量带走,提高发电机的工作效率。
b) 低噪音:由于氢气的导热性能和化学性质,发电机氢冷系统能够保持发电机的低噪音运行。
c) 环保:使用氢气作为冷却介质时,不会产生温室气体和其他有害物质,符合环保要求。
d) 可靠性高:氢气的化学稳定性和导热性能使发电机氢冷系统具有高可靠性,能够长时间稳定运行。
4. 维护和安全性a) 维护工作:发电机氢冷系统需要定期维护,包括氢气供应系统的检查和冷却系统的清洗,以确保系统的正常运行。
b) 安全性:氢气是易燃易爆的,在使用发电机氢冷系统时需要严格按照安全操作规程,确保系统安全可靠。
发电机氢气纯度下降原因及分析
发电机氢气纯度下降原因及分析摘要:发电机在运行过程中,经常有氢气纯度降低现象发生。
氢气纯度降低,严重影响了设备的寿命和运行经济性,氢气纯度降低,将导致冷却效率降低,造成机内构件局部过热,同时影响安全。
氢气纯度降低的主要原因为漏氢、油气混入氢气中。
氢气纯度降低导致发电机绝缘腐蚀、老化,如果不及时排出,受热产生油烟蒸汽,也会影响发电机运行。
本文结合河南华润电力首阳山有限公司600MW机组对漏氢原因及处理进行分析。
关键词:发电机;氢气纯度;漏氢;分析Abstract: During operation of the generator, often have lower hydrogen purity phenomenon. Hydrogen purity reduce will seriously affecting the life of the equipment and the run economy, lower hydrogen purity will lead to cooling efficiency, resulting in local overheating machine components, also affect safety. Hydrogen purity decreased mainly due to hydrogen leakage in the oil and gas mixed with hydrogen. Purity hydrogen to reduce the generator insulation corrosion, aging, if not promptly discharge heat generated soot steam, will also affect the generator operation. In this paper the Henan Resources Power Shouyangshan, Co., Ltd. 600MW unit to analyze the causes and treatment of the hydrogen leakage.Key words: generators; hydrogen purity; leakage of hydrogen; analysis0 引言河南华润电力首阳山有限公司公司采用的是东方电机股份有限公司生产的QFSN-600-2-22C三相同步发电机。
发电机氢气纯度不合格的原因分析及处理方法
发电机氢气纯度不合格的原因分析及处理方法发布时间:2022-01-04T02:07:40.546Z 来源:《福光技术》2021年21期作者:梅龙[导读] 氢冷发电机氢气纯度过高会对定、转子线圈绝缘和转子环寿命产生不利影响。
华能武汉发电有限责任公司湖北武汉 430000摘要:氢冷发电机氢气纯度过高会对定、转子线圈绝缘和转子环寿命产生不利影响。
氢气纯度高不仅危害发电机定转子绕组的绝缘强度,而且还会导致转子保护环产生应力腐蚀裂纹,氢气纯度低还会对定子端衬的收缩和支撑环产生裂纹等有害影响。
随着电力生产规模的扩大和单机容量的增加,氢冷发电机氢气纯度超标问题已成为电厂关注的热点问题之一。
关键词:发电机;氢气纯度;故障;原因;处理方法阳逻电厂三期工程为两台600mw 机组,发电机为哈尔滨电厂生产的 QFSN-600-2YHG 型三相交流隐极同步发电机,发电机出口电压20kv,发电机冷却方式为水-氢-氢,即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心氢冷。
氢冷发电机氢气纯度超标问题由来已久,但在大多数情况下,氢气纯度超标对发电机没有造成明显的瞬间损坏,因此未引起企业的重视。
但是,如果氢冷发电机的氢气纯度超过标准,必然会对发电机内部产生不利影响,甚至威胁发电机的安全运行。
1、密封油系统的工作原理1.1发电机密封油系统的作用是防止外界气体进入发电机,防止氢气从机器中泄漏出来,以确保电机内气体的纯度和压力。
发电机采用双流环式密封。
双流环密封采用双流环密封瓦,该密封瓦有两个独立的循环供油系统,一个用于空气侧供油系统,另一个用于氢侧供油系统。
其主要特点是: 1)氢气侧和空气侧各有一股油流注入密封瓦,氢气侧油形成一个闭环系统,一方面防止空气侧油流入氢气侧,影响机内氢气纯度;另一方面,氢气侧油回路中的氢气随时不排放到大气中,而是返回到机壳内。
如果氢气在油流中的溶解达到饱和,它就不会继续溶解,氢气也不会无限期地被油带走。
2)在氢侧进油管上安装油压自动平衡阀,调节氢侧与空气侧之间的油压,使其保持恒定,差压在规定范围内(氢侧与空气侧密封油压差≤ ± 1.5 KPa) ,从而最大限度地减少氢侧与空气侧之间的油交换,大大减少空气对氢的污染和氢的消耗; 3)当双流圈密封油因任何原因暂时切断时,其余油仍可保持密封。
氢冷式发电机氢气湿度超标的危害、原因及措施
氢冷式发电机氢气湿度超标的危害、原因及措施摘要:发电机的冷却对于正常工作至关重要。
其中氢冷发电机是用氢气作为其内部部件冷却的介质,而氢气湿度的大小直接关系到氢冷发电机的安会运行。
本文主要介绍了氢气湿度超标的因素及危害,并在此基础上提出了相应的治理以及监控措施,对氢冷发电机氢气湿度超标的原因、危害进行了分析。
关键词:发电机氢气湿度;变化原因氢冷发电机是用氢气作为其内部部件冷却的介质,而氢气湿度的大小直接关系到氢冷发电机的安会运行。
近年来,国内大型氢冷发电机发生过多起定子线圈端部绝缘击穿和转子护环裂纹事故,究其原因,可以说与机内氢气湿度过大有着密切联系。
因此,降低氢气湿度已成为各电厂研究的重要课题。
灵武电厂二期工程两台1060MW燃煤汽轮发电机组,发电机冷却方式为水-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),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,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。
氢的性质:标准状况下,氢气密度仅为空气的 1/14 ,是地球上最轻的物质。
氢的分子运动速度最快,从而有最大的扩散速度和很高的导热性,其导热能力是空气的 7 倍。
因氢气的密度很小,其流动阻力也很小。
由于以上原因,在大型发电机多采用氢冷方式。
发电机在运行的过程中,它的氢气湿度应在-25~0℃(露点温度)。
为防止发电机电气绝缘因机内过于干燥而开裂.发电机内的氢气湿度不应低于-25℃。
但氢气湿度超标通常是指运行中发电机内的氢气湿度超过0℃。
氢冷发电机的氢气湿度超标会严重影响发电机定子、转子绕组的绝缘性能,也会加速转子护环的应力腐蚀,从而影响发电机组的效率和安全运行。
一、氢气湿度超标对发电机的危害1. 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故氢气湿度越高,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,造成事故。
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%。
氢气纯度湿度不合格以及机内进油的危害
氢气纯度湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害0 前言目前,我国加入电网运行的300 MW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(3 MPa,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。
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氢气品质对氢冷发电机运行的影响
【摘要】氢气具有导热性高、流动性强、密度小、不助燃等优点,是目前大型汽轮发电机主要采用的冷却介质。
但同时氢气又是一种可燃气体,因此,控制好运行机组的氢气品质是确保氢冷发电机安全经济运行的重要前提。
本文主要阐述了氢冷发电机氢气纯度、湿度、压力、温度对发电机安全、经济运行的影响及注意事项,重点论述了氢气纯度对发电机效率的影响,指出了提高氢气纯度在节能排方面的重要意义。
【关键词】氢气纯度;湿度;压力;温度;效率
1 氢冷发电机对氢气品质的基本要求
1.1 氢气纯度直接影响发电机的安全和效率
氢气与空气混合占4%~74%为爆炸范围,起爆能量非常小,因此任何情况下应严密监测氢气纯度,避开爆炸范围。
正常运行时氢气纯度应保证在95%以上,补氢用的新鲜氢气纯度为99%以上。
1.2 氢气湿度影响发电机绕组和金属结构的寿命
氢气湿度一般用露点来表示,正常运行时发电机内氢气露点应维持在-25~-5℃之间,补氢用的新鲜氢气在常压下的允许露点≤-25℃。
1.3 氢气压力影响发电机安全和输出功率
氢气压力大小直接影响氢气的冷却效率,同时压力的变化也可以反应机组是否存在漏氢现象。
600MW机组正常运行时的额定氢压应保持在0.4±0.02MPa,且必须略高于定子内冷水压力。
1.4 冷氢温度影响冷却效果及发电机绝缘安全
发电机冷氢温度正常维持在额定值45±1℃,一般不得超过48℃。
且应略低于定冷水温度。
2 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,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,最终使得电厂的经济效益受到一定影响。
2.1 国外就氢气纯度对发电机影响的量化分析研究实例
图1 氢气纯度与发电机风摩损耗关系曲线
说明:
1)两条曲线分别是400MW和800MW发电机。
2)横坐标从左向右延伸表示纯度从100%下降到91%,每格1%。
3)左纵坐标表示经济损失,单位是美元/每天。
4)右纵坐标表示发电机风摩损耗,单位是kW。
5)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。
6)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,即氢气纯度对容量较大的发电机影响更大。
7)图示曲线可以查出纯度下降1%对应的风摩损耗。
2.2 经济效益计算
以800MW汽轮发电机为例:纯度在99%以下时,每下降1%,增加风摩损耗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,经济效益相当可观。
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:
?誗800MW发电机,纯度下降1%,损耗增加366kW
?誗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:
?誗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0.4元/kWh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170万元。
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,损失电功率至少几千千瓦,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。
目前我国在运行的600MW发电机组约有300多台,能够长期保持氢气纯度在额定值以上的是少数。
按平均每台机每年损失170万元计算,全国每年为此损失约5亿元,而且是不知不觉的损失。
3 氢气湿度超标对发电机的危害
3.1 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故
氢气湿度越高,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。
3.2 氢气湿度超标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。
据有关资料介绍,对非18Cr18Mn材料的护环,氢气相对湿度在50%以上时,对其应力腐蚀将急剧加速,即使是采用18Cr18Mn材料的护环,氢气相对湿度在80%以上时,同样会使发电机转子护环产生应力腐蚀。
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。
3.3 氢气湿度超标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。
3.4 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,因此,当氢气湿度过低时,应及时停止氢气干燥器运行。
4 氢气压力的影响
氢压越高,氢气密度越大,其导热能力越高。
因此,在保证发电机各部分温升不变的条件下,能够散发出更多的热量;这样,发电机的效率就可以相应提高。
氢气压力低,说明发电机内部氢气量不足,不能对发电机的定子铁芯和转子起到充分的冷却作用,容易导致发电机定子和转子绕组温度过高而不能正常接待负荷;会导致转子铁芯过热,发生热弯曲,造成机组振动过大;氢气压力过低,还会使得密封油系统的压差阀和平衡阀不能正常工作,氢气容易泄漏,造成火灾;还会使得密封油回油不畅通,导致密封油箱满油,造成发电机内部进油。
任何情况下发电机不允许低氢压运行,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,铁心的不变损耗就存在了。
转子励磁绕组发热全靠氢气冷却,而目前转子没有实时测温手段,低氢压很容易使转子绕组和铁芯过热。
对于水内冷发电机,应特别注意维持发电机定子水压力低于氢压一定值,因为若发电机定子水压力高于氢气压力,则在发电机内定子水系统有泄漏时,水会漏入发电机内,造成发电机定子接地,给发电机安全运行带来威胁。
氢气压力下降一般是因为泄漏造成,漏氢遇火则会发生氢爆或火灾。
因此,一旦发现氢压降低,应立即查明原因及时处理。
5 氢气温度的影响
发电机入口风温过高,将使发电机出口风温随之升高。
因为发电机出口风温等于入口风温加温升,当温升不变且等于规定的温升时,入口风温超过上限,则发电机出口风温将超过规定,使定子线圈温度、铁芯温度相应升高,绝缘发生脆化,丧失机械强度,发电机寿命缩短。
发电机入口风温应低于定冷水温度,如果发电机定子绕组的冷却水温度比绕组外面氢气温度低,定子绕组外表面就会结露,即定子绕组绝缘表面变得很潮,降低绝缘能力,造成定子绕组绝缘被破坏,从而造成定子绕组局部放电,威胁发电机的安全。
【参考文献】
[1]DLT 651-1998 氢冷发电机氢气湿度的技术要求[S].
[2]汽轮发电机运行规程[S].。