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1、发电机氢油水系统介绍2014年5月氢油水设备布置示意发电机氢系统氢系统主要功能氢的物理性质氢的主要特征氢系统主要特点氢系统主要组成部件氢系统简图氢系统主要部件介绍u 使用CO2中间介质，安全充、排、置换机内气体 u 加热CO2气体，避免机内局部结露 u 在线监测机内气体纯度、压力、温度、湿度等各 参数 u 发电机绝缘局部过热监测和报警 u 自动保持机内设定的氢压 u 对机内气体进行干燥 u 在线监测发电机漏氢 u 在线监测发电机内漏液氢系统主要功能u常态下，氢是一种无色、 无嗅、 无味的气体u在标准状况下(温度为0， 压力为 101.325kPa)的密度是0.08987g/L，仅是空气的 2/
2、29，是世界上最轻的物质u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，氢的沸点为-252.78 。氢的物理性质u 氢气和空气混合在一定比例情况下遇明火爆炸 u 自燃温度：在空气中 574 在氧气中 560 u 爆炸极限： 在空气中 4% 75% （体积）在氧气中 4.5%94% （体积） u 爆轰界限： 在空气中 18.3%59%（体积）在氧气中 15%90% （体积） 氢的主要特征氢系统主要特点u 充、排和置换气体功能齐全u 气体纯度、压力、温度、湿度、漏氢等 远传和监控，监测报警系统完善u 采用波纹管阀/球阀，可靠性高u 双纯度在线监测，符合IEC标准
3、u 双路自动氢压控制，运行可靠u 吸附式氢气干燥器，去湿效果高发电机氢系统主要组成u氢气控制装置（双路减压，流量监测） u气体纯度检测（双纯度检测） u二氧化碳加热器（红外线加热） u氢气干燥器(含油分离器，进出口湿度仪) u氢气循环风机（双路） u漏氢检测装置（多点检测） u漏液检测器 u绝缘过热检测装置 u气体汇流排置换气体需要量气体充氢置换排氢置换运行期间推荐储气量CO2CO2置换AIR V1=2VCO2置换H2 V1=2VN/A充氢阶段3V1 运行阶段2V1H2H2置换CO2 V1=2.5V 升压至Pe V2=Pe VN/AH2泄漏量 18m3 /d(stp) +仪 用测量气消耗2(V
4、1+V2)AIRN/AAIR置换CO2 V1=3VN/A压缩空气系统 供气量 40-60L/s (stp)注：上述数据为发电机静止状态下冲/排氢需要量，盘车状态下数据需翻倍。V=发电机内部空间容积。stp=标准大气压。仪用测量气消耗：如纯度仪必用耗气，18dm3/h(stp)12345678 91 H2汇流排（10瓶组 ）2 H2流量仪3 CO2汇流排（10瓶组 ）4 CO2蒸发器（加热器 ）5 压力变送器26 气体纯度仪27 漏液检测装置8 绝缘过热监测装置9 氢气湿度仪210 氢气干燥器1 0氢系统简图氢系统简图氢压控制装置u按IEC标准设计u充、排氢阀门等组装设计u氢气压力自动调节器2u
5、压缩空气和供氢过滤器u氢气流量计监测发电机漏氢u运行参数就地和远程双重显示u压力变送器监测机内和供氢压力u阀门位置图示式标牌指导运行u高精度热导式纯度分析仪u三范围气体分析（CO2在AIR中纯度, H2在CO2中纯度，H2在AIR中纯度）u采用进口传感和分析仪u纯度采样系统配有流量计和去油雾器u装置全防爆设计，安全可靠u就地和远传纯度显示、报警u框架组装式结构，防止泄漏氢气聚集热导式气体纯度分析仪二氧化碳加热器u 集装式柜式结构设计 u采用红外线加热，热容量大，加 热迅速 u出口气体温度在045可调 ， 简单操作 u 加热容器按压力容器设计 u 入口安全阀限定设备的最高进气 压力 u通流管道采
6、用不锈钢吸附式氢气干燥器u 双塔独立互为备用自循环运行，即一塔除湿 、另一塔再生,确保无间隙干燥 u 设有自动和手动两种切换功能 u 选用进口PLC程序控制，具有自我诊断系统， 全自动程序控制运行 u 最大处理氢气量为100Nm3/h u 电气部分及箱体按防爆标准制造 u 氧化铝吸附剂，吸附式干燥效果好,露点低 u 进出口各配一露点仪，在线监控发电机内露 点和干燥器出口露点 u 液晶屏流程图显示，模拟工况运行，操作和 维护简单氢气循环风机u 全不锈钢集装结构，便于安装和 维护 u 双套离心风机冗余设计，设置旁 路管路，可按需退投风机或一用 一备 u 风机外罩为压力容器适应氢气运 行环境 u 油
7、-气分离净化 u 电气接口防爆设计漏氢检测装置u 可同时检测8点，并同时输出8模拟量信号，防爆设计u 采用先进的英国IGD公司传感器u 能存储每个检测点的255天的检测数据。u 采用单台仪表集中智能化管理控制，保证数据的可靠性、准确性。u 可根据用户需要采用壁挂式或机柜式两种安装方式。电源开关显示器开关按 键u 变送器与主机采用电缆连接，最长可达1000m，现场安装简易。传感器氢系统漏氢检测装置浮子式油水探测器（漏液检测装置）u防爆设计，DPDT开关u全不锈钢材料u设有液面视察窗u专有浮球耐压技术浮子式油水探测器漏液检测装置u集装式设计u防爆音叉开关u窥视镜u3取2发电机保护u就地端子箱u不锈
8、钢管道u 用于早期发现发电机内“热点”，减少事故损失u 灵敏度：12cm2u 声光报警、自动打印、自动取样、故障跟踪和储存功能，输出模拟量信号u 自我故障判别u 调试简单、维护方便、安全可靠发电机绝缘过热监测装置发电机密封油系统密封油系统主要功能双流密封油系统主要特点单流密封油系统主要特点密封油系统简图密封油系统主要部件双流密封油系统回油管道布置u 双流密封油系统：为发电机氢气密封结构提供空侧和氢侧双路独立的密封油；单流密封油系统：为发电机氢气密封结构提供一路密封油，将氢气密封在发电机内u 防止外界的空气和水分通过密封油污染机内氢气u 阻止密封油中氢气进入润滑油系统密封油系统主要功能u 采用西
9、门子西屋公司独创的双流密封结构 u 密封油系统组装设计，现场安装简便，占地面积 小，运行维护方便 u 设氢侧油路取代真空系统，省却真空处理系统， 减少氢气消耗量，提高可靠性 u 多路备用油源，确保连续供油，可靠性高 u 双重油氢压差调节阀，油过滤器和冷油器，排油 烟机互为备用冗余配置 u 完善的监测报警系统双流密封油系统主要特点单流密封油系统主要特点u 单流真空处理系统，净化密封油，确保发电 机H2高纯度运行 u 二台交流油泵互为备用 u 直流事故应急油泵 u 密封油大容量贮油箱确保供油 u 双重油氢压差调节阀，油过滤器和冷油器， 排油烟机互为备用冗余配置 u 独立密封瓦浮动油配置 u 完善的
10、监测报警系统双流密封油系统图1 密封油贮油箱 2 真空泵 3 真空油箱 4 溢流阀 5 AC主油泵2 6 止回阀 7 DC应急油泵 8 密封油冷却器2 9 过滤器2 10 压差阀2 11 密封瓦 12 发电机消泡箱 13 氢侧回油箱 14 浮动油流量控制阀单流密封油系统示意图u 西门子西屋公司独创，分空侧和氢侧两路独立的密封油流经密封瓦，u 不设专门的密封瓦浮动油u 加工方便，刚度好u 运行时悬挂于轴上，自适应 轴的绕度，减少对轴振的影响空侧瓦双流密封瓦空侧进油浮动油双流密封瓦发电机轴承氢侧进油密封瓦支 座迷宫密封氢侧回油空侧密封油和轴承 润滑油混合回油空侧瓦氢侧瓦1 密封瓦支架（空侧） 2
11、密封瓦支架（氢侧） 3 密封瓦室 4 挡油环（空侧） 5 浮动油油槽 6 钨金 7 密封油环槽 8 密封油进油孔 9 密封瓦 10 次密封 11 密封条 12 转子 13 迷宫环 14 密封槽 15 绝缘片 16 端盖单流密封结构示意图双流密封油供油装置单流密封油供油装置真空油泵AC油泵DC油泵油冷却器油过滤器压差阀氢侧油箱真空油箱u 集装式设计u 人性化设备布置u 多路油泵备用u 二级压力调节u 冷却器2u 过滤器2u 压差阀2u 压力变送器6u 音叉开关3u 就地端子箱u 不锈钢管道u三螺杆泵，磨擦极小、寿命长u 压力脉动小、噪声低u 具有高吸入能力u 带有安全阀u 采用机械密封u双流密封
12、油系统采用卧式油泵，单流密封油系统采用立式油泵密封油供油油泵排气口进气口油雾分 离器压力变 送器风机排污口空侧回油箱排油烟装置u环保型设计配有三级油雾分离器u入口压力在线就地和远程监测u配置双套风机冗余设计，自动切换，确保运行安全可靠u集装设计便于安装，运行和维护u排污总管人孔去汽轮机主 油箱出口排气口轴承和空侧回 油进口空侧油泵供油空侧油泵泄油入口排污口液位开关u 大容量储油功能，短期独立自循环，确保密封油供油安全 u 溢流式排油，低液位报警，油位低远程预警 u 按压力容器规程设计、制造，安全性高 u 不锈钢桶体、安装方便单流密封油贮油箱（空侧回油箱）u 采用大波纹管承压，寿命长于膜片式u
13、手动设定，自动跟踪迅速，控制精度高u 主、备阀自动无扰切换，可靠性高u 阀杆采用波纹管密 封，零泄漏u 自力式调节双流密封油压差阀氢压空侧油压承压式波纹管密封式波纹管压力调节杆弹簧密封式波纹管进油出油单流密封油压差阀u采用双膜片承压，带过压保护，密封性能好，寿命长u主、备阀自动无扰切换，可靠性高u阀杆采用波纹管密封，零泄漏u手动设定，自动跟踪迅速，控制精度高u自力式调节来自氢侧 密封油去密封瓦氢侧油 信号接 口空侧油信 号接口活塞活塞弹簧向上旋进 调整螺钉 可增大氢 侧油压阀芯u 活塞式设计，灵敏度高u 无易损件，寿命长u 阀体和活塞采用温度系统小的合金u 跟踪迅速，控制精度高u 自力式调节双
14、流平衡阀补油排油到氢侧泵u美国西屋公司技术u采用浮球阀补排油，压力脉动小，油位稳定u磁力翻板液位指示，安全可靠u上下应急手轮手动 开关浮球阀双流氢侧回油控制箱u 自洁式过滤器u 使用方便，寿命长u 清洁时不影响运行u 不锈钢滤芯u 配有压差开关污染报警密封油过滤器单流密封油系统设备排油烟机贮油箱去润滑油系统密封油装置发电机双流密封油回油管道布置发电机定子冷却水系统水系统主要功能和特点600MW定子冷却水系统组成水系统简图水系统主要部件定子线圈漏氢监测定子线圈进出水管道预制水质对铜导线的腐蚀定子线圈冷却水系统主要功能和特点u 向定子线圈及主出线提供冷却水u 适应发电机定子空导的铜材质好人不锈钢材
15、质设计u 对冷却水水质进行监测和控制，在线监测仪表完善u 设离子交换装置，对冷却水进行在线软化u 自动补水，水箱充氮隔氧u 双重100%水泵、冷水器和过滤器冗余设计u 系统按防腐蚀设计，设有反冲洗装置u 在线监测定子线圈的泄漏600MW发电机定子线圈冷却水系统组成u主循环回路 水箱，水泵2，冷水器2，过滤器 2 ，离子交换器2，反 冲洗装置，流量计，压力、压差变送器，就地表计 u软化水回路 离子交换器，流量计，电导率仪 u冷却水补水回路 减压阀，过滤器，补充水控制阀 u水质监测回路 电导率仪 u水箱充氮隔氧回路 减压阀，止回阀，就地表计 u水箱排气回路 气表，安全阀600MW定子冷却水系统图1
16、 循环水泵2 100%2 过滤器2 100%3 发电机4 冷却器2 100%5 补水过滤器6 定子水箱7 U形水封溢水管8 排气管123456781000MW定子水系统简图600MW定子线圈冷却水供水装置1000MW定子水供水装置u 集装式设计 u 人性化设备布置 u 双路水泵备用 u 水泵机械密封 u 冷却器2 u 过滤器2 u 离子交换器 u 电导率仪2 u 压力变送器5 u 就地端子箱 u 不锈钢材料u压力容器 u进口SOR电容式三液位 开关（H，L，LL），液位整定方便，自动补水u水箱出口配有过滤网 u采用磁力翻板液位计u不锈钢材料u可配加热装置u充氮隔氧定子冷却水供水装置水箱（下位式）1000MW定子水箱（上位式）u 压力容器u 充氮隔氧u 磁性翻板液位计u 音叉开关u 自动溢水u 不锈钢材料u 离心式 u 全不锈钢材料 u 按化工泵要求生产 u 机械式密封 u 拆泵时泵体不需
