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1、1发电机氢气、密封油、定冷水系统部分资料1. 概述氢油水控制系统是发电机的辅助系统。它分为三个部分：即氢气控制系统，密封油系统和定子线圈冷却水系统。1.1 氢气控制系统：用以置换发电机内气体，有控制地向发电机内输送氢气，保持机内氢气压力稳定，监视机内氢气纯度及液体的泄漏，干燥机内氢气。1.2 密封油系统（或称密封瓦供油系统）：用以保证密封瓦所需压力油（又称密封油）不间断的供应，以密封发电机内的氢气不外泄。1.3 定子线圈冷却水系统：用以保证向定子线圈不间断地供水。监视水压、流量和电导率等参数。系统还设有自动水温调节器，以调节定子线圈冷却水进水温度，使之保持基本稳定。设置了离子交换器，用以提高进
2、入定子线圈冷却水的水质。2. 氢气控制系统2.1 主要技术参数2.1.1 发电机壳内：额定氢压：0.25MPa（表压）氢气纯度：96%（容积比）氢气露点-525（0.25MPa 压力工况下）2.1.2 发电机及氢气管路充氮容积：71m 3 2.1.3 发电机及氢气管路系统（不包括制氢站储氢设备及氢母管）漏氢量充氢容积 5%。2.1.4 气体置换所需要气体容积时间如下表所需气体种类 被置换出发电机的气体种类 需要气体容积 估计所用时间二氧化碳（纯度85%） 空气 180m3 56H二氧化碳 200m3 45H氢气（纯度96%）发电机升氢压至 0.25MPa 210m3 11.5H二氧化碳（纯度9
3、6%） 氢气 150m3 45H2.2 氢气系统工作原理当发电机及气体管路需要用压缩空气做气密试验时，从气体控制站上引入压缩空气，经过气体干燥器脱除水份后在沿着管路进入发电机内。气密试验合格后，将机内压缩空气排至厂房外。当发电机内是空气（或氢气时） ，禁止直接向机内充入氢气（或空气） 。以避免机内形成具有爆炸浓度的空氢混合气体。为此发电机及氢气管路系统必须进行气体置换。系统中设置有专用二氧化碳汇流排，可将标准气瓶中的二氧化碳（或氮气）从最高 15MPa 经减压器降至 0.20.5MPa,然后沿着管路从发电机底部进入发电机。中间气体被置换出发电机时，沿着氢气母管排至厂房外。气体控制站上设置有两套
4、自动补氢装置。一路是电磁阀，它和压力控制器中的常闭开关串联在一个电气回路中，当发电机内氢气压力降至低限整定值时，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。当机内氢气压力升至高限整定值，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压值，只要机内氢压降低，减压器的输出端就会有氢气输出，直至机内氢压恢复到额定值为止。气体控制站上还设置一只安全阀，当机内氢压过高时，可以释放机内压力。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。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
5、的湿度。同样，氢气纯度分析器中氢气的流通也是通过风扇的驱动来实现的。只要发电机正常运行，机壳内氢气纯度就会被分析器连续不断的进行分析。超限（纯度低）发出报警信号。氢气系统中设置四个型油水探测器，两个装在发电机底部的二氧化碳管路上，另外两个分装在发电机两端端罩底部，监视机壳内出现油水情况，当有油或水流入油水探测器内且超过一定容积时，就使探测中的浮球2上升，从而接通电气信号回路以向运行人员报警。2.3 氢气系统的设备布置要求2.3.1 气体控制站，二氧化碳汇流排均按靠墙设计选型，布置在零米层较为合适。布置二氧化碳汇流排时，应考虑搬运的方便。瓶装中的二氧化碳一般呈液气混合态，当瓶中二氧化碳往外放时，
6、液态二氧化碳迅速气化而大量吸热，会使气瓶结霜、冻冰，运行人员往往需要用水去浇淋使其迅速解冻。为此，二氧化碳汇流排四周应开设排水沟。浇淋用水可以是自来水或循环水，用软管引来即可。但二氧化碳汇流排附近应有水源及阀门接头。2.3.2 冷凝式氢气干燥器也分别靠近发电机汽、励二端布置，应布置在发电机 6 米层。氢气分析器的发送部件更要靠近发电机汽端布置，因为这两种设备均是依靠发电机的风扇压头来实现循环，风扇压头约 5KPa，氢气分析器本身气阻 3.5KPa，故管路应尽可能缩短而少弯，以减少管路阻力损失。2.3.3 气体干燥器是吸附式干燥器（需要换干燥剂） ，它布置在发电机下（6 米层）并应留出检修位置。
7、2.3.4 氢气管路及系统中的设备不得布置在密闭小间内，以防万一氢气泄漏时能迅速扩散。不得靠近高热管路和电气设备。2.3.5 二氧化碳母管应避免 U 形弯，否则应在最低点加装排液门。2.5 氢气系统安装注意事项2.4.1 全部管路必须用无缝钢管，钢管内壁必须清理干净。2.4.2 法兰结合面密封材料最好用厚度 3mm 以上的耐油橡胶板制做。2.4.3 气体控制站氢气侧管路要单独作气密试验，试验压力与制氢站储氢设备相同，一般为 1MPa，其它系统设备及气体管路做好也单独作气密试验，试验压力为 0.6MPa，以便缩短整机气密试验时找漏耗费的时间。2.4.4 干燥箱内所需的干燥剂在气密试验前必须放置好
8、。每个干燥器约需干燥剂 0.1m3 油气分离器中放少许干燥剂（约 0.5kg） 。2.4.5 本系统中全部仪器仪表在安装前必需重新进行校验。2.5 氢气系统的调试氢气系统安装结束后，还要在工地进行下述调试工作。2.5.1 安全阀的整定。气体控制站上二氧化碳侧装有一只安全阀，他的释放压力由弹簧调整。本系统中将安全阀的释放压力整定在 0.36MPa。整定工作在系统管路上进行，从二氧化碳母管上或二氧化碳汇流排处引入氮气或压缩空气。当管内压力升至 0.36MPa 时，拧动安全阀上的调节螺母，可以使安全阀自动打开释放管内压力。当气压下降至 0.3MPa 时，安全阀关闭。当压力为 0.28MPa 时，用肥
9、皂水检漏，安全阀不得漏气。2.5.2 压力控制器的整定。本系统中的压力控制器是用来控制补氢电磁阀的开、闭，同时接通机内气压低的信号。调试时，引入压缩空气，使压力表指示为 0.23MPa，调节压力控制器上的旋钮，使开关接点 1-2 在压力为 0.23MPa 闭合，电气回路接通电源，电磁阀应带电开阀。然后将气压升至 0.25MPa，开关 1-2 应断开，电气回路断电，电磁阀关闭。至少校验两次，正常后拧紧螺母。再经校验如无异常则调试完毕。2.5.3 氢气分析器的安装调试参看厂家提供的安装使用所明书进行。2.5.4 油水探测报警器的安装调试参看厂家提供的安装使用说明书。2.6 关于发电机的气体置换发电
10、机及气体系统，密封油系统安装（或检修）完毕，经气密试验合格后，才可进行气体置换。气体置换采用中间介质置换法。2.6.1 中间介质置换法.即利用惰性气体（一般用二氧化碳或氮气）驱赶发电机内的空气（或氢气） ，然后又用氢气（或空气）驱赶惰性气体，使发电机内在气体置换过程中空气、氢气不直接接触，因而不会形成具有爆炸浓度的空气氢气混合气体，这种办法是传统的置换办法。充氢时先用二氧化碳或氮气驱赶发电机内的空气，待机内二氧化碳含量小于 85%（氮气含量超过95%）以后，再充入氢气驱赶二氧化碳（或氮气） ，最后置换到氢气状态。排氢时，先向发电机内引入二氧化碳或氮气，用以驱赶机内氢气，当二氧化碳超过 95%（
11、氮气超过 97%）以后，才可以引进压缩空气驱赶二氧化碳或氮气，当二氧化碳或氮气含量低于 15%以后，可以终止向发电机内送压缩空气。32.6.2 中间介质置换法注意事项2.6.2.1 氢气、压缩空气、中间气体（尽可能采用二氧化碳）均需从气体控制站上专设的入口引入，不允许弄错。2.6.2.2 适当控制气流流动的速度，以免因气流速度太快而使管路变径处出现高执点。2.6.2.3 整个置换过程中发电机内保持一定的压力（0.010.03MPa 之间） 。2.6.2.4 现场特别是排空管口附近杜绝明火。2.6.2.5 取样地点正确、全面。置换过程中气体排出管路及气体不易流通的死区，特别是氢气干燥器、密封油箱
12、和发电机下油水探测器等处，应勤排放，最后均应取样化验，各处都要符合要求。2.7 氢气系统的运行维护2.7.1 干燥器内的干燥剂应定期更换，首次更换干燥剂在机组投运后三个月内进行，以后电厂根据情况自定。2.7.2 仪器、仪表应定期校验。压力控制器。安全阀定期整定，建议六个月进行一次。3 密封油系统3.1 概述发电机密封瓦所需用的油，其实就是汽轮机轴承润滑油，人们习惯上按其用途称之为密封油。密封油系统专用于向发电机密封瓦供油，且使油压要高于发电机内氢压一定数值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的，最常见
13、的有双流环式密封油系统和单流环式密封油系统。本说明书专用于本公司设计、生产的单流环式密封油系统。3.2 主要技术参数密封油油质：同汽轮机润滑油密封瓦进油温度：25-50密封瓦出油温度：70密封瓦油压大于机内氢压：0.0560.02MPa密封瓦需油量：汽端：92L/min;励端：92L/min3.3 系统工作原理密封油系统中主要包括：正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路（即第三密封油源） 、真空装置及开关表盘等。3.3.1 正常运行回路轴承润滑油供油管真空油箱主密封油泵（或备用密封油泵）滤油器压差阀发电机密封瓦氢侧排油（空侧排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）扩大槽浮子油箱空气抽出槽
14、轴承润滑油排油汽机主油箱。3.3.2 事故运行回路轴承润滑油供油管事故密封油泵滤油器压差阀发电机密封瓦氢侧排油（空侧排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）扩大槽浮子油箱空气抽出槽轴承润滑油排油汽机主油箱。3.3.3 轴承润滑油管S-56S-55S-51PCV-27密封瓦。此运行回路的作用是在主密封油泵和直流密封油泵都失去作用的情况下，轴承润滑油直接作为密封油源密封发电机内氢气。此时发电机内的氢气压力必需降到 0.05MPa。3.4 密封油系统主要设备3.4.1 扩大槽发电机氢气侧（以密封瓦为界）汽端、励端各有一根排油管与扩大槽相连，来至密封环的排油在此槽内扩容，以使含有氢气的回油能分离出氢
15、气。扩大槽里面有一个横向隔板，把油槽分成两个间隔，之间用 U 形管连接，目的是防止因发电机两端之间的风压差而导致气体在密封油排泄管中进行循环。扩大槽内部有一管路和油水探测报警器（LSN-202）相连接，当扩大槽内油位升高超过预定值时发出报警信号。3.4.2 浮子油箱4氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱，该油箱的作用是使油中的氢气进一步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀，以使该油箱中油位保持在一定的范围之内。浮子油箱外部装有手动旁路阀及液位视察窗，以便必要时人工控制油位。3.4.3 空气抽出槽发电机空侧密封油和轴承润滑油混合后排至空气抽出槽内，油中的气体分离出后经过管路排往厂外大气，润滑油经
16、过管路流回汽机主油箱。3.4.4 密封油控制装置密封油控制装置中的主要设备有两台主交流油泵、一台直流油泵、一台再循环油泵、一只差压阀和有关仪表阀门。3.4.4.1 真空装置真空装置中的设备主要是指真空油箱、真空泵和再循环泵。它们是单流环密封油系统中的油净化设备。3.4.4.1.1 真空油箱3.4.4.1.2 真空泵不间断地工作，保持真空油箱中的真空度。同时，将空气和水份（水蒸气）抽出并排放掉、为了加速空气和水份从油中释放，真空油箱内部设置多个喷头，补充进入真空油箱的油通过补油管端的喷头，再循环油通过再循环端的喷头而扩散，加速气、水从油中分离。3.4.4.1.3 再循环泵实际上是一台单级离心油泵。它通过管路使真空油箱中的油形成一个局部循环回路，从而使油得到更好的净化。3.4.4.2 油泵两台主油泵，一台工作，另一台备用。它们均由交流电动机带动，故又称交流泵。一台事故油泵，当主油泵故障时，该泵投入运行。它由直流电动机带动，故又称直流油泵。3.4.4.3 截止、止回、
