发电机氢水油系统

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1、,景德镇发电厂2660MW机组培训,发电机氢、水、油系统,1）发电机氢冷系统的功能,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，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。运行经验表明，发电机通风损耗的大小取决于冷却介质的质量，质量越轻，损耗越小，氢气在气体中密度最小，有利于降低损耗；另外氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好；氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。但是最大的缺点是一旦于空气混合后在一定比例内（4%74%）具有强烈的爆炸特性，所以发电机外壳都设计成防爆型，气体置换采用CO2作为中间介质。,一、发电机氢冷系统

2、,2）氢气系统的工作原理,发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。本氢气控制系统设置专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其它泄漏点。因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器。 氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢

3、管路接至风扇的低压侧，从而使机内部分氢气不断的流进干燥器得到干燥。 发电机内氢气纯度必须维持在98左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。 发电机内氢气纯度、压力、温度、湿度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。,（发电机氢气系统图）,3）发电机基本构成,发电机剖视图,发电机端盖,600MW 发电机转子与铁心冷却通道示意图,发电机出线冷却,旋转方向,氢气系统冷却器,发电机氢冷系统的冷却 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。 发电机氢气冷却器采用绕片式结构 。冷却器按单边承受0.8MPa压力设计。 氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温

4、度一般不超过46。氢冷却器冷却水进水设计温度38。,氢气干燥装置,氢气去湿装置主要包括制冷系统、氢气去湿系统、电气控制系统三大部分。制冷系统由制冷压缩机组、热力膨胀阀、蒸发器等组成；氢气去湿系统由回热器、冷却器、贮水箱等组成；电气控制系统由电气控制箱、化霜电磁阀、温度仪、水位控制器等组成。,氢气去湿装置普遍采用冷凝式。使进入去湿装置内的氢气冷却至-10下，氢气中的部份水蒸汽将在干燥器内凝结成霜，然后定时自动(停用)化霜，霜溶化成的水流进集水箱(筒)中，达到一定量之后发出信号，由人工手动排水。经过这一处理过程，从而使发电机内氢气中含水份逐步减少。,氢气干燥装置工作原理,发电机氢冷系统的干燥 发电

5、机采用冷凝式氢气干燥器，设有氢气湿度在线检测仪。 干燥装置保证在额定氢压下机内氢气露点不大于-5同时又不低于-25，发电机充、补氢气的露点21。 干燥器氢气处理量不小于100Nm3/h，发电机设液位检测报警装置。,系统专用循环风机,循环风机主要用于氢冷发电机冷凝式氢气去湿装置的除湿系统中，在发电机停机或盘车状态下，开启循环风机，使氢气去湿装置能正常工作。,氢纯度检测装置,氢纯度检测装置是用以测量机内氢气纯度的分析器（量程80100氢气），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。该检测装置出厂时，下限报警点已设置在92，下下限报警点设置在90。,油水探测报警器,如果发电机内

6、部漏进油或水，油水将流入报警器内。报警器内设置有一只浮子，浮子上端有永久磁钢，报警器上部设有磁性开关。当报警器内油水积聚液位上升时，浮子随之上升，永久磁钢随之吸合，磁性开关接通报警装置，运行人员接到 报警信号后，即可手动操作报警器底部的排污阀进行排污。 相同的油水探测报警器氢气系统中设置有两件。另外在密封油系统中设置一件，用于探测密封油扩大槽的油位是否超限。,一种发电机绝缘过热监测装置，能可靠的早期检测和预报发电机定子铁芯、定子线棒、转子绕组等部件的绝缘局部过热，由试验粒子源、过滤器、电磁阀、离子室、检测流量表、声光报警控制电路、微电流放大器、单板机、取样器、电流表、打印机等组成，适用于高、中

7、、低氢压的汽轮发电机及空冷发电机，是发电机在线监测的一种先进仪器，对发电机安全、经济运行具有重要意义。,发电机绝缘过热监测装置,二氧化碳气体加热装置,二氧化碳气体汇流排,氢气汇流排及置换装置,3）氢气运行规范,4）氢气系统的运行控制,我厂发电机设计机内压力为0.45MPa，机组在正常运行中，氢气会通过密封油系统及其它不严密部分泄漏出去，为维持气体压力在规定值，就要不断的进行补充，补充氢气来自储氢站 。本机组补氢为手动操作，由汽机零米处的双回路系统进行补充，设计最大泄漏量为10m3/天。当发现补氢量异常增大时，应当对系统进行检漏。在正常运行中，也应当利用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。

8、在汽机零米设由就地氢气控制盘，可以实时监视氢气压力、温度、纯度。当纯度低于95%时要进行排氢再补充操作，直至纯度合格。 氢气冷却器共设四组，采用绕片式结构，两侧氢气冷却器冷却水流量分别由两个阀门分路控制，氢气冷却器进出水管路应对称布置。本系统在发电机的四角上布置了四组冷却器，停运一组冷却器，机组最高可带80%额定负荷。冷却介质为闭式水，回水母管上设一调门，通过水量的调节可控制合适的冷氢气温度在4046,5）氢气置换,氢气与空气的混合物当氢气含量在4-74.2%范围内，均为可爆性气体。与氧接触时，极易形成具有爆炸浓度的氢、氧混合气体。因此,在向发电机内充入氢气时，应避免氢气与空气接触。为此，必须

9、经过中间介质进行置换。中间介质一般为惰性气体CO2。 机组启动前，先向机内充入20-30kPa的压缩空气，并投入密封油系统。然后利用 CO2瓶提供的高压气体，从发电机机壳下部引入，驱赶发电机内的空气，当从机壳顶部原供氢管和气体不易流动的死区取样检验CO2的含量超过85（均指容积比）后，停止充CO2。期间保持气体压力不变。开始充氢，氢气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管向下驱赶CO2。当从底部原CO2母管和气体不易流动的死区取样检验，氢气纯度高于96，氧含量低于时，停止排气，并升压到工作氢压。升压速度不可太快，以免引起静电。 机组排氢时，降低气体压力至20-30KPa，降压速度不可太快，以免引起静

10、电。然后向机内引入CO2用以驱赶机内氢气。当CO2含显超过95时，方可引入压缩空气驱赶CO2，当气体混合物中空气含量达到95%,才可终止向发电机内输送压缩空气。,密封油系统必须保证供油的可靠性，且油氢压差维持在0.056MPa左右，发电机转子处于静止状态。(盘车状态也可进行气体置换，但耗气量将大幅增加)。 密封油系统中的扩大槽在气体置换过程中应定时手动排气。每次连续5min(分钟)左右。操作人员在排气完毕后，应确认排气阀门已关严之后才能离开。 氢气去湿装置排空管路上的阀门、氢气系统中的有关阀门应定时手动操作排污，排污完毕应关严这些阀门之后操作人员才能离开。 气体置换之前，应对气体置换盘中的分析

11、仪表进行校验，仪表指示的CO2和H2纯度值应与化验结果相对照，误差不超过1。 气体置换期间，系统装设的氢气湿度仪必须切除。因为该仪器的传感器不能接触CO2气体，否则传感器将“中毒”，导致不能正常工作 开关阀门应使用铜制工具，如无铜制工具时，应在使用的工具上涂黄甘油，防止碰撞时产生火花。 开关阀门一定要缓慢进行，特别是补氢、充氢、排氢时，更要严加注意，防止氢气与阀门、管道剧烈摩擦而产生火花。 在对外排氢时，一定要首先检查氢气排出地点20米以内有无明火和可燃物，严禁向室内排氢。 气体置换期间，机组上空吊车应停止运行，并严禁在附近进行测绝缘等电气操作,6）氢气置换注意事项,7）系统异常及事故处理,1

12、）纯度仪故障时，通知检修并联系化学每4个小时取样。 2）当氢系统爆炸或冒烟着火无法扑灭时，应紧急停机并排氢，操作如下： （1）全关补氢一次、二次阀。 （2）全开排氢一次、二次阀，二氧化碳置换排放阀，气体置换排放总阀。 （3）当机内氢气压力降到0.02MPa时，打开充CO2一、二次阀，然后升高压力到0.1-0.2MPa，在尽可能短时间内注入CO2。 （4）排氢过程中，停止氢冷却器运行。,二、发电机定冷水系统,发电机定子冷却水的作用 发电机的定子绕组采用水内冷方式，水冷的效果是氢冷的50倍。水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线，空心铜管

13、内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。,对发电机定子冷却水水质的特殊要求 冷却水应当透明、纯洁、无机械杂质和颗粒；冷却水的导电度正常运行中应当小于0.5us/cm。过大的导电度会引起较大的泄漏电流，从而使绝缘引水管老化，还会使定子相间发生闪络；为防止热状态下造成冷却管内壁结垢，降低冷却效果，甚至堵塞。应当控制水中的硬度，不大于10ug/L；NH3浓度越低越好，以防腐蚀铜

14、管；PH值要求为中性规定在78之间；为防止发电机内部结露，对应于氢气进口温度，定子水温也应当大于一定值。一般规定在4046。,定子水系统配有10%容量的离子交换器及其流量计、电导仪、压力表及温度计，以提高水质。定子水箱按压力容器设计、制造，且采用氮气加压。水箱排空管上装有气敏元件、测氢浓度报警。 水系统设电加热装置。 发电机管道设计考虑定子线圈反冲洗和排水管及阀门，能方便地对定子进行反冲洗，反冲洗管道上加装激光打孔过滤器。,定冷水系统组成（定冷水系统图）,定子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。冷却器为板式。 发电机内冷却水进水管装有压力表、压力开关和流量表及流量测量装置，为了确保

15、断水保护动作信号的可靠性，设置3只水流量极低开关。定子线圈内冷却水允许断水时间在带满负荷运行的情况下不少于30秒。 发电机内设有漏水、漏油监测装置。,工作流程,补充水 补水过滤器 树脂拦截器 离子交换器 水箱 水泵 冷却器 温度调节阀 压力调节阀 发电机定子线圈 Y型拦截器 流量孔板 主水过滤器,凝结水,定子冷却水控制装置 本装置包括水箱、两台水泵、两台冷却器、气动温度、压力调节装置 、 主过滤器、补水过滤器及其之间的相互连接管路、阀门及其部分就地压力表、测温元件。装置上还设置有仪表箱，装有电导率发送器和与内外电气接口相连的端子。,主过滤器、气动压力、温度调节装置,离子交换器由不锈钢制成，树脂

16、装填容积0.36m3。该离子交换器为混合床式，即采用强碱性阴树脂和强酸性阳树脂且按2：1的比例混合填装。离子交换器的最大允许流量为6.2L/S（22.3m3/h），为流入发电机的水量的百分之十，最高允许水温60，压力损失不高于98kPa。正常运行期间，离子交换器的水流量控制在250L/min左右。当进入离子交换器的电导率不高于1.0S/cm时，其出水的电导率将不高于 0.1S/cm；当进入离子交换器的水的电导率不高于9.9S/cm时，其出水的电导率将不高于0.2S/cm。如果系统中水的电导率不能维持在0.5S/cm以下，或者压力损失超过98kPa，则说明交换树脂已经失效，应进行更换。,离子交换器,离子交换器： 设计压力：1.2MPa 设计温度：70 工作压力：1.2MPa,进水门,出水门,出水门,反洗流程：,反冲洗进口门,反冲洗进口门,进水门,反冲洗滤网进口门,反冲