氢冷机组氢气系统
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发电机氢气系统(水氢氢)
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除湿装置
氢气去湿装置采用冷凝式，基本工作原理是 使进入去湿装置内的氢气冷却至－10℃以下，氢 气中的部分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。使发电机内氢气含水分逐渐减少。冷 凝式氢气去湿装置的制冷原元件是压缩机。经过 冷却脱水的氢气回送至发电机之前重新加温至 18℃左右，加温设备也设置在去湿装置内。氢气 的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差，去湿 装置本身的气阻力约1k1P2 a（100mm水柱），故完整氢编辑ppt
缺点：
1、需要一套复杂的气体置换系统 2、氢气的渗透力强，对密封要求高 3、氢气与空气（氧气）混合到一定比例（4~74%）时，遇火将发生爆 炸，威胁发电机的安全运行
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露点
露点温度是指空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，就是空气中的水蒸气变为露珠
时候的温度叫露点温度。露点温度本是个
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纯度分析仪
气体纯度分析仪是用以测量机内氢气 和二氧化碳纯度的分析器，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。
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氢气湿度仪
在发电机氢气干燥装置的入口和出口 各装有一台氢气温湿度仪，以便在线监测 发电机内氢气的湿度状况。
7、气体置换期间，干燥装置进出口管路上的 氢气湿度仪必须切除。
8、置换期间，应检查发电机密封油系统运行 正常，油气压差维持在0.056MPa左右。
9、气体置换期间，现场严禁吸烟或者动火工 作，排氢气时，速度2应3 缓慢，排污口附近完整编辑ppt
氢气系统简介
3
北京京能电力股份有限公司石景山热电厂
氢冷系统的基本性能要求
① 氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温度一般 不超过46 ℃ 。氢冷却器冷却水进水设计温度 38℃ ；② 氢气纯度不低于96 ％时，应能在额 定条件下发出额定功率。但计算和测定效率时 的基准氢气的纯度应为98 % ；③ 机壳和端盖， 应能承受压力为0.8MPa 历时15分钟的水压试 验，以保证运行时内部氢爆不危及人身安全； ④ 氢气冷却器工作水压为0.35MPa 以上，试 验水压不低于工作水压的2 倍；⑤ 冷却器应按 单边承受0.8MPa 压力设计；⑥ 发电机氢冷系 统及氢气控制装置的所有管道、阀门、有关的 设备装置及其正反法兰附件材质均为 0Crl8Ni9Ti ，氢系统密封阀均为无填料密封阀。
氢冷的特点
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 ％一74 % ）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。
m3 m3/day
7
72 ≤5
北京京能电力股份有限公司石景山热电厂
漏氢
发电机气体置换数据
名称 置 换 运 行 需要气体容积(m3) 估计需要时间(h)
二氧化碳
用二氧化碳（纯度为95%）
驱除空气
V=180
5～6
氢
北京京能电力股份有限公司石景山热电厂
氢冷系统的基本性能要求
① 氢冷却器冷却水直接冷却的冷氢温度一般 不超过46 ℃ 。氢冷却器冷却水进水设计温度 38℃ ；② 氢气纯度不低于96 ％时，应能在额 定条件下发出额定功率。但计算和测定效率时 的基准氢气的纯度应为98 % ；③ 机壳和端盖， 应能承受压力为0.8MPa 历时15分钟的水压试 验，以保证运行时内部氢爆不危及人身安全； ④ 氢气冷却器工作水压为0.35MPa 以上，试 验水压不低于工作水压的2 倍；⑤ 冷却器应按 单边承受0.8MPa 压力设计；⑥ 发电机氢冷系 统及氢气控制装置的所有管道、阀门、有关的 设备装置及其正反法兰附件材质均为 0Crl8Ni9Ti ，氢系统密封阀均为无填料密封阀。
氢冷的特点
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 ％一74 % ）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。
m3 m3/day
7
72 ≤5
北京京能电力股份有限公司石景山热电厂
漏氢
发电机气体置换数据
名称 置 换 运 行 需要气体容积(m3) 估计需要时间(h)
二氧化碳
用二氧化碳（纯度为95%）
驱除空气
V=180
5～6
氢
电厂发电机氢气冷却系统
冷却水温度与流量
控制冷却水的温度和流量，确 保能够有效地将氢气中的热量
带走。
密封技术
采用高性能的密封技术，防止 氢气泄漏，保证系统的安全性
和稳定性。
PART 04
氢气冷却系统的性能与特 点
REPORTING
WENKU DESIGN
冷却效果
高效冷却
氢气具有极高的热传导性，能够 快速将发电机产生的热量带走， 确保发电机在适宜的工作温度下 运行。
THANKS
感谢观看
REPORTING
https://
其他附件
根据实际使用情况和厂家建议进行定 期检查和更换。
PART 07
总结与展望
REPORTING
WENKU DESIGN
氢气冷却系统的优势与不足
高效冷却
氢气具有高热传导性和低热容量，能 够快速将发电机产生的热量带走，提 高冷却效率。
减少维护
氢气冷却系统结构相对简单，维护工 作量较小，且氢气纯净度高，不易对 发电机产生腐蚀。
探索比氢气更安全、更高效的新型冷却介质。
复合冷却技术研究
将氢气冷却与其他冷却方式相结合，形成复合冷却技术，提高冷却 效率。
智能化运维技术研究
应用大数据、人工智能等技术，实现氢气冷却系统的智能化运维和 管理。
对未来电厂发电机冷却技术的思考
安全性是首要考虑因素
在追求高效冷却的同时，必须确保系统的安全性，防止发生安全事故。
环保要求不断提高
随着环保意识的增强，未来电厂发电机冷却技术需要更加注重环保性 能，减少对环境的污染。
智能化和自动化是发展趋势
随着科技的进步，未来电厂发电机冷却技术将向智能化和自动化方向 发展，提高运维效率和降低人力成本。
氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施
氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施
氢冷发电机组是一种新型的高效环保型发电机组，其主要原理
是利用氢气的燃烧产生的热能来驱动发电机发电。
因此，在使用氢
冷发电机组时，必须加强防火防爆措施来保障设备及人员的安全。
一、氢气系统的防爆措施
1.使用高质量的氢气，避免使用劣质的氢气或氢气杂质含量过
高的氢气。
2.安装防爆装置，如压力释放阀、液体氢阀门等，以防止氢气
压力过高或阀门失效引起爆炸。
3.加强氢气管道和储氢罐的维护和保养，定期进行检查和维修，避免管道、储氢罐漏氢引起爆炸。
4.避免氢气与空气混合，在氢气周围设立警示标识，以提示人
员注意氢气的存在。
5.对氢气输送管道进行漏检、防护，放置在良好通风的区域内，加强安全管理，防止爆炸事故的发生。
二、氢气系统的防火措施
1.对氢气管道和储氢罐进行定期检查和维护，及时发现问题并
进行修复，减少漏氢的可能性。
2.使用防火材料覆盖管道和储氢罐，降低漏氢引发火灾的风险。
3.加强防火宣传和安全培训，提高员工的安全意识和应急处置
能力。
4.安装自动火灾报警装置，确保在氢气发生泄漏或火灾时，能
及时报警并采取紧急措施，避免火灾蔓延。
5.在氢气储存区域内，禁止吸烟、明火等火源，加强巡视和管理，保证安全生产。
生产使用氢冷发电机组需要加强防火防爆措施，确保生产安全，避免因操作不当或设备故障造成的损失及伤害。
同时，也需要加强
科学管理，完善应急预案，提高员工的安全意识，共同保障生产安全。
电厂发电机氢气冷却系统
l 端部线圈为轴向氢内冷;由二根冷拉成型的П形铜线上下 对叠而成;中间形成冷风风道;迎风侧开有进风孔;为了降低 端部绕组的最高温度采用缩短风路的办法;将冷氢从迎风侧 吸入风道后分成两路；其中一路沿轴向流向槽部的斜向出 风道;再从槽楔经过甩风风斗排入边端出风区气隙；另一路 沿端部横向弧形风道流向磁极中
进入容器的底部;加热过程在那里又重新开始
2 3 漏液检测仪
•
装在发电机机壳和出
线盒下面;有浮子控制开关;
指示出发电机里可能存在的
液体漏出液体 在机壳的底部
最可能积液的地方设有开口;
将积聚的液体排到漏液检测
仪 每一个探测器装有一根回
气管通到机壳;使得来自发电
机机壳的排液管能够气流畅
通 回气管和液管都装有截止
1 氢气系统的特点及功能
•
汽轮发电机是采用水氢氢冷却方式;定子绕组为水冷;
转子绕组为氢气内冷;铁心为氢气外部冷却;发电机转子采
用气隙取气冷却方式
•
发电机内的气体容量约为110m3 我厂发电机氢
气系统充气体积 68 8m3 当发电机在额定氢压0 5MPa下运
行;保证漏氢量每天不大于11立方米常压下的体积 我厂
运行中;其部件绝缘有局部过热时;过热的 绝缘材料热分解后;产生冷凝核;
冷凝核随气流进入装置 内 由于冷凝核远比气体介质分子的体积大而重;
负离子附 着在冷凝核上;负离子运行速受阻;从而使电离电流大幅 度 下 降
电离电流下降率与发电机绝缘过热程度有关 经试验确 定;当电流下降到
某一整定值时;代表着绝缘早期故障隐 患的发生和存在;装置及时发出报警
声较小;绝缘材料不易受氧化和电晕的损坏
•
缺点：1氢气的渗透性很强;容易扩散泄露 因此
进入容器的底部;加热过程在那里又重新开始
2 3 漏液检测仪
•
装在发电机机壳和出
线盒下面;有浮子控制开关;
指示出发电机里可能存在的
液体漏出液体 在机壳的底部
最可能积液的地方设有开口;
将积聚的液体排到漏液检测
仪 每一个探测器装有一根回
气管通到机壳;使得来自发电
机机壳的排液管能够气流畅
通 回气管和液管都装有截止
1 氢气系统的特点及功能
•
汽轮发电机是采用水氢氢冷却方式;定子绕组为水冷;
转子绕组为氢气内冷;铁心为氢气外部冷却;发电机转子采
用气隙取气冷却方式
•
发电机内的气体容量约为110m3 我厂发电机氢
气系统充气体积 68 8m3 当发电机在额定氢压0 5MPa下运
行;保证漏氢量每天不大于11立方米常压下的体积 我厂
运行中;其部件绝缘有局部过热时;过热的 绝缘材料热分解后;产生冷凝核;
冷凝核随气流进入装置 内 由于冷凝核远比气体介质分子的体积大而重;
负离子附 着在冷凝核上;负离子运行速受阻;从而使电离电流大幅 度 下 降
电离电流下降率与发电机绝缘过热程度有关 经试验确 定;当电流下降到
某一整定值时;代表着绝缘早期故障隐 患的发生和存在;装置及时发出报警
声较小;绝缘材料不易受氧化和电晕的损坏
•
缺点：1氢气的渗透性很强;容易扩散泄露 因此
氢冷发电机组及氢系统的防火防爆措施
氢冷发电机组及氢气系统防火防爆措施氢冷发电机级及氢气系统防火防爆措施，应采取以下防爆措施：(1)提高设计、制造水平，严格检修工艺和质量标准，尽力降低发电机本体(包括冷却器密封垫、冷却器铜管、发电机端盖、出线套管、热工引出线及相连的氢管道)、密封油系统、密封瓦、氢气系统管道和阀门的泄漏程度，并用测氢仪和肥皂水检测，应没有指示，从根本上杜绝氢爆炸的可能。
(2)更换氢冷发电机冷却介质时，应严格按照规程进行操作，在置换过程中必须及时、准确化验。
冷却介质置换避免与起动升电压、并列、电气试验等项目工作同时进行。
(3)当发电机为氢气冷却运行时，应将补空气管路隔断，并加严密的堵板；当发电机为空气冷却运行时，应将补充氢气管路隔断并加装严密的堵板。
这可以防止阀门泄漏氢气或空气并引起爆炸。
(4)严格监视密封油系统的正常运行，密封油压应高于氢压0.03～0.05MPa，严防氢气留入主油箱系统，引起爆炸着火。
主油箱上的排烟风机应保持正常运行，如排烟机故障时，应采取措施佼油箱内人积存氢气。
氢气设备、管道必须保持正压，否则，空气容易进入并形成爆炸性气体混合物。
(5)认真检查和监视油封箱、浮筒的工作情况，应正常并起油封作用。
一旦浮筒泄漏或浮筒阀在打开位置出现故障，氢气将大量窜入主油箱，可能引起爆炸，甚至起火，酿成重大火灾事故。
(6)改变发电机氢气压力，或者改变密封油系统运行方式，应严格按照规程操作，严格防止氢气进入主油箱或氢气压力升至系泊压力以上后大量部分氢气。
操作时应有操作票、安全措施和监护人员。
(7)排污和氢气置换时，开门应缓慢，速度一般应控制在1m／s左右，最大不超过3m／s，防止排氢速度过高，磨擦产生静电，引起着火或爆炸。
排氢管应引至室外，室外排氢口应设置固定遮栏，防止周围明火作业引起爆燃事故。
(8)密封油系统应保证绝对可靠，备用交直流密封油泵与润滑油或高压油供应的备用油源应可靠连接，并应有定期校验制度。
(9)坚持定期排污制度，防止氢气纯度降低引起爆炸。
氢冷机组氢气系统课件
氢冷机组氢气系统
三、发电机气体置换
发电机气体置换采用中间介质置换法充氢前先用中间 介质(二氧化碳或氮气)排除发电机及系统管路内的空气， 当中间气体的含量超过95％(C02)，95％(N2)，(容积比， 下同)后，才可充入氢气，排除中间气体，最后置换到氢 气状态。这一过程所需的中间气体为发电机和管道容积的 2～2.5倍，所需氢气约为2～3倍，发电机由充氢状态置 换到空气状态时，其过程与上述类似，先向发电机引入中 间气体排除氢气，使中间气体含量超过95％(C02)，97％ (N2)后，方可引进空气，排除中间气体。当中间气体含量 低于15％以后，可停止排气。此过程所的需气体为发电 机和管道容积的1.5～2倍。
氢冷机组氢气系统
氢冷机组氢气系统
5）发电机漏液检测装置
发电机漏液检测装置用以检测发电机水冷定子 线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底部 的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密 封油或轴承油
氢冷机组氢气系统
氢冷机组氢气系统
6）发电机绝缘过热监测装置
Байду номын сангаас
发电机绝缘过热监测装置用以监测发电机内部绝缘材料是
氢冷机组氢气系统
氢气湿度过高的影响及原因
影响： 机内氢气湿度过高时，一方面会降低氢气纯度，使通风摩擦损耗增大。效率 降低：另一方面，不仅会降低绕组绝缘的电气强度(特别是达到结露时)，而 且还会加速转子护环的应力腐蚀。特别是在较高的工作温度下，湿度又很大 时，应力腐蚀会使转子护环出现裂纹，而且会很快地发展。
氢冷机组氢气系统
3．氢冷汽轮发电机的优缺点
(1)电机内维持氢的纯度为97％时，其密度只有空气的十分之一，所以 电机的通风损耗及转子表面对气体的摩擦损耗都大大减小。
(2)氢的导热系数为空气的6.69倍，它可以使绝缘内间隙及其它间隙的 导热能力改善，从而有利于加强发电机的冷却。
三、发电机气体置换
发电机气体置换采用中间介质置换法充氢前先用中间 介质(二氧化碳或氮气)排除发电机及系统管路内的空气， 当中间气体的含量超过95％(C02)，95％(N2)，(容积比， 下同)后，才可充入氢气，排除中间气体，最后置换到氢 气状态。这一过程所需的中间气体为发电机和管道容积的 2～2.5倍，所需氢气约为2～3倍，发电机由充氢状态置 换到空气状态时，其过程与上述类似，先向发电机引入中 间气体排除氢气，使中间气体含量超过95％(C02)，97％ (N2)后，方可引进空气，排除中间气体。当中间气体含量 低于15％以后，可停止排气。此过程所的需气体为发电 机和管道容积的1.5～2倍。
氢冷机组氢气系统
氢冷机组氢气系统
5）发电机漏液检测装置
发电机漏液检测装置用以检测发电机水冷定子 线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底部 的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密 封油或轴承油
氢冷机组氢气系统
氢冷机组氢气系统
6）发电机绝缘过热监测装置
Байду номын сангаас
发电机绝缘过热监测装置用以监测发电机内部绝缘材料是
氢冷机组氢气系统
氢气湿度过高的影响及原因
影响： 机内氢气湿度过高时，一方面会降低氢气纯度，使通风摩擦损耗增大。效率 降低：另一方面，不仅会降低绕组绝缘的电气强度(特别是达到结露时)，而 且还会加速转子护环的应力腐蚀。特别是在较高的工作温度下，湿度又很大 时，应力腐蚀会使转子护环出现裂纹，而且会很快地发展。
氢冷机组氢气系统
3．氢冷汽轮发电机的优缺点
(1)电机内维持氢的纯度为97％时，其密度只有空气的十分之一，所以 电机的通风损耗及转子表面对气体的摩擦损耗都大大减小。
(2)氢的导热系数为空气的6.69倍，它可以使绝缘内间隙及其它间隙的 导热能力改善，从而有利于加强发电机的冷却。
发电机氢气系统简介
注：由于吹扫时较轻 的空气从发电机下方 3、在氢控制柜上：设置为“Purge（CO2 in AIR）”模式 进入,所以吹扫时CO2 4、按幻灯片20调整氢气控制屏隔离阀,系统状态如23页所示 将与空气混合,在吹扫 时空气用量较大 5、让取样气体通过传感器，面板上“H2 IN CO2”灯亮
9.停用密封油系统 置换完毕,可进行检 修或保养工作!
置换操作 准备工作:
熟悉用于气体纯度监控氢气控制柜的使用方法。 确保有足够的可用CO2来吹扫空气，危急时有足够 的CO2吹扫出氢气（PI2944>0.3MPa）。 确保二氧化碳进入管道上的气阀安装正确到位。 氢气控制柜相关表计已经进行较准，可投入使用。 确认氢气干燥系统已经投入运行 确认转子处于停止状态或盘车状态 检查Mark VI机组发电机H2和CO2系统无报警存在
流 量 及 阀 门 控 制 表
置换操作 CO2→空气:
1、打开吹扫取样管线隔离阀 HV2957、HV2983 5、确认供氢隔离阀HV-2936关闭 7、确认两三通阀在垂直位置
4、让取样气体通过传感器，面板上“AIRin CO2）” 2、在氢控制柜上：设置为“Purge（Air IN CO2”灯亮 3、按幻灯片20调整氢气控制屏隔离阀,系统状态如23页所示 模式
注：投入密封油系统防止CO2通过轴 6、缓慢打开主排气阀HV-2954 端大量流出，在密封油系统运行初期， 发电机内压力太少，难以保证充分排 10、开启CO2供气阀，进行置换 8、通过PI-2944确认CO2在供应正常 油，浮子阀应走旁路。直到压力足够 进再关闭旁路阀 注：置换期间，发电机的的气压应维 护在0.14-0.35kg/cm2(2-5psig),在 置换后期，发电机内气压会有较大变 注：这将阻止CO2进入过滤器干 9、密封油系统投入运行 化，需要调节HV-2954 的开度对气压 燥器，如果CO2进入过滤器干燥 进行控制， 器，在发电机充H2正常运行时的 第一天内CO2将缓缓流出，这将 导致首日气体分析仪读数不准确。
9.停用密封油系统 置换完毕,可进行检 修或保养工作!
置换操作 准备工作:
熟悉用于气体纯度监控氢气控制柜的使用方法。 确保有足够的可用CO2来吹扫空气，危急时有足够 的CO2吹扫出氢气（PI2944>0.3MPa）。 确保二氧化碳进入管道上的气阀安装正确到位。 氢气控制柜相关表计已经进行较准，可投入使用。 确认氢气干燥系统已经投入运行 确认转子处于停止状态或盘车状态 检查Mark VI机组发电机H2和CO2系统无报警存在
流 量 及 阀 门 控 制 表
置换操作 CO2→空气:
1、打开吹扫取样管线隔离阀 HV2957、HV2983 5、确认供氢隔离阀HV-2936关闭 7、确认两三通阀在垂直位置
4、让取样气体通过传感器，面板上“AIRin CO2）” 2、在氢控制柜上：设置为“Purge（Air IN CO2”灯亮 3、按幻灯片20调整氢气控制屏隔离阀,系统状态如23页所示 模式
注：投入密封油系统防止CO2通过轴 6、缓慢打开主排气阀HV-2954 端大量流出，在密封油系统运行初期， 发电机内压力太少，难以保证充分排 10、开启CO2供气阀，进行置换 8、通过PI-2944确认CO2在供应正常 油，浮子阀应走旁路。直到压力足够 进再关闭旁路阀 注：置换期间，发电机的的气压应维 护在0.14-0.35kg/cm2(2-5psig),在 置换后期，发电机内气压会有较大变 注：这将阻止CO2进入过滤器干 9、密封油系统投入运行 化，需要调节HV-2954 的开度对气压 燥器，如果CO2进入过滤器干燥 进行控制， 器，在发电机充H2正常运行时的 第一天内CO2将缓缓流出，这将 导致首日气体分析仪读数不准确。
发电机氢冷系统介绍
减速时进行气体置换，但不允许发电机充入
CO2 气体在额定转速下运行。我们推荐在发电 机静止时置换机内气体。
氢气的置换流程（ 2）
? 3 排除发电机内的空气
?
在充氢前，必须用惰性气体排除空气，利用 CO2 罐或
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。 按此程序进行气体置
? 5 发电机运行时补氢
?
氢冷发电机在运行期间，密封油泵正常运行时，氢气
纯度通常保持在 95%或以上。通过补氢装置向发电机内补
氢，以保持发电机正常的氢气压力及纯度。 必须补氢的
原因是：（ 1）氢气的泄漏。这就需要补氢以维持氢气压
力。（ 2 ）空气的渗入。因此要求补氢以维持氢气纯度。
通过补氢保持发电机正常的氢气压力及纯度。
? 发电机氢气系统正常运行后，若需投用自动补氢气，运 行人员交接班时，应按时检查并记录自动补氢气量，判 定氢泄漏情况，若 24小时补氢气量大于 12M3，应及时向 值长汇报， 发现发电机检漏装置报警，应对检漏装置
进行放水操作，并查找原因及时处理并向值长汇报。
? 发电机平台，零米密封油系统，氢气系统以及气体控制 站附近 5米内严禁明火。
2. 充氢现场必须清理干净，无易燃物件并严禁烟火
全隔离带并挂上警告牌。
,围好安
3. 现场消防设备足够并完好。
4. 发电机泄漏试验合格。
5. 发电机密封油系统正常运行。
6. 发电机检漏装置投入。
7. 现场、CRT 有关信号显示正常，报警准确，各表计良好并
投入。
CO2 气体在额定转速下运行。我们推荐在发电 机静止时置换机内气体。
氢气的置换流程（ 2）
? 3 排除发电机内的空气
?
在充氢前，必须用惰性气体排除空气，利用 CO2 罐或
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。 按此程序进行气体置
? 5 发电机运行时补氢
?
氢冷发电机在运行期间，密封油泵正常运行时，氢气
纯度通常保持在 95%或以上。通过补氢装置向发电机内补
氢，以保持发电机正常的氢气压力及纯度。 必须补氢的
原因是：（ 1）氢气的泄漏。这就需要补氢以维持氢气压
力。（ 2 ）空气的渗入。因此要求补氢以维持氢气纯度。
通过补氢保持发电机正常的氢气压力及纯度。
? 发电机氢气系统正常运行后，若需投用自动补氢气，运 行人员交接班时，应按时检查并记录自动补氢气量，判 定氢泄漏情况，若 24小时补氢气量大于 12M3，应及时向 值长汇报， 发现发电机检漏装置报警，应对检漏装置
进行放水操作，并查找原因及时处理并向值长汇报。
? 发电机平台，零米密封油系统，氢气系统以及气体控制 站附近 5米内严禁明火。
2. 充氢现场必须清理干净，无易燃物件并严禁烟火
全隔离带并挂上警告牌。
,围好安
3. 现场消防设备足够并完好。
4. 发电机泄漏试验合格。
5. 发电机密封油系统正常运行。
6. 发电机检漏装置投入。
7. 现场、CRT 有关信号显示正常，报警准确，各表计良好并
投入。
氢气系统
5.在氢冷发电机及其氢冷系统上不论进行动火 作业还是进行检修、试验工作，都必须断开氢 气系统，并与运行系统有明确的断开点。充氢 侧加装法兰短管，并加装金属盲堵板。
6.动火前或检修试验前，应对检修设备和管道 用氮气或其他隋性气体吹洗置换。在置换过程 中应有专职人员定期取样，分析混合气体的成 分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的 死区。
三、发电机氢气置换
3.当发电机内氢气纯度达到96%以上时， 停止充氢，关闭氢气瓶阀门或制氢站来 氢气门，关闭发电机排气总门、二氧化 碳排气门。
4.发电机内氢气纯度达到95%以上时， 进行发电机死角排污，5分钟Pa。
三、发电机氢气置换
发电机排氢 1.发电机停用后，如发电机及辅助系统有检查
氢系统运行规定讲稿
（氢系统防火，设备运行中的检查、置 换、异常及事故处理） 2011.12.6
主要内容
一、氢气冷却介质特点介绍 二、氢系统的防火要求 三、发电机氢气置换 四、发电机运行中氢气系统的检查及要求 五、氢系统运行异常事故的处理
一、氢气冷却介质特点介绍
1、概述简介
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，即定子绕组及引线为水内冷，转子绕 组为氢内冷，转子本体及铁芯为氢表冷，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。
三、发电机氢气置换
2.缓慢开启氢气瓶（或氢站来氢）阀门，控 制机内升压速度＜2KPa/min，防止出现危险， 向发电机内充氢气，开启氢气压力调节门前 后截门，用氢气压力调节门调整发电机内部 压力，（用旁路门充氢时应加强监视）待发 电机内压力升至0.03MPa以上时稍开发电机 排气总门、发电机排CO2门，当发电机内压 力降至0.015MPa时关闭，再向机内充压。如 此重复几次。
6.动火前或检修试验前，应对检修设备和管道 用氮气或其他隋性气体吹洗置换。在置换过程 中应有专职人员定期取样，分析混合气体的成 分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的 死区。
三、发电机氢气置换
3.当发电机内氢气纯度达到96%以上时， 停止充氢，关闭氢气瓶阀门或制氢站来 氢气门，关闭发电机排气总门、二氧化 碳排气门。
4.发电机内氢气纯度达到95%以上时， 进行发电机死角排污，5分钟Pa。
三、发电机氢气置换
发电机排氢 1.发电机停用后，如发电机及辅助系统有检查
氢系统运行规定讲稿
（氢系统防火，设备运行中的检查、置 换、异常及事故处理） 2011.12.6
主要内容
一、氢气冷却介质特点介绍 二、氢系统的防火要求 三、发电机氢气置换 四、发电机运行中氢气系统的检查及要求 五、氢系统运行异常事故的处理
一、氢气冷却介质特点介绍
1、概述简介
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，即定子绕组及引线为水内冷，转子绕 组为氢内冷，转子本体及铁芯为氢表冷，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。
三、发电机氢气置换
2.缓慢开启氢气瓶（或氢站来氢）阀门，控 制机内升压速度＜2KPa/min，防止出现危险， 向发电机内充氢气，开启氢气压力调节门前 后截门，用氢气压力调节门调整发电机内部 压力，（用旁路门充氢时应加强监视）待发 电机内压力升至0.03MPa以上时稍开发电机 排气总门、发电机排CO2门，当发电机内压 力降至0.015MPa时关闭，再向机内充压。如 此重复几次。
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试验值
103 63（齿）
48
122
48
48
67
≤0.5
0.31
4（2×2）
39
45
860
0.52
0.54
143
143
≤12
6.1
保证值
≤120
≤12
1、系统组成
氢冷系统主要由氢气汇流排（供氢系统）、二 氧化碳汇流排（供二氧化碳系统）、二氧化碳 蒸发器（加热器）、氢气控制装置、氢气干燥 器（氢气去湿装置）、循环风机、发电机绝缘 过热监测装置（发电机工况监测装置）、发电 机漏液检测装置和发电机漏氢检测装置（气体 巡回检测仪）组成
氢冷机组氢气系统
一、系统流程及作用
发电机内的氢气在发电机端部风扇的驱动下，以 闭式循环方式在发电机内作强制循环流动，使发 电机的铁芯和转子绕组得到冷却。其间，氢气流 经位于发电机四角处的氢气冷却器，经氢冷器冷 却后的氢气又重新进入铁芯和转子绕组作反复循 环。氢冷器的冷却水来自闭式循环冷却水系统。
氢冷机组氢气系统
3．氢冷汽轮发电机的优缺点
(1)电机内维持氢的纯度为97％时，其密度只有空气的十分之一，所以 电机的通风损耗及转子表面对气体的摩擦损耗都大大减小。
(2)氢的导热系数为空气的6.69倍，它可以使绝缘内间隙及其它间隙的 导热能力改善，从而有利于加强发电机的冷却。
(3)由于氢气的表面散热能力强(纯度为97％的氢气表面散热系数约为空 气的1.35倍)，发电机的损耗可由氢气很快带走。因此，能使发电机 的出入口风温差降低10～15℃左右。增加氢压还可使散热能力按压 力的0.8次方增加。
(4)经过严格处理的冷却用氢气可以保证发电机内部清洁，通风散热效 果稳定，而且不会产生由于脏污引起的事故。
(5)氢气中含氧量很少，低于2％，不助燃，即使发电机内部发生短路故 障，也不会有着火的危险，从而可使故障损坏程度大为减轻。
(6)在氢气中，噪音较小，而且绝缘材料不易受氧化和电晕的损害。
(2) 发电机氢冷系统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。
(3) 发电机氢气冷却器采用高性能散热形式。 (4) 发电机设置氢气干燥器，除了监测发电机内氢气露点用
的氢气湿度在线监测仪外，氢气干燥器的出口处也装设 具有远传在线信号的非水银氢气湿度仪。干燥装置能保 证发电机在额定条件下机内氢气露点不高于－5℃同时又 不低于－25℃。氢气干燥器设有循环风机。
气体冷却器最高出水温度 气体冷却器冷却水流量 额定氢压 最高允许氢压 发电机容积 发电机漏氢量
℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
t/h ℃ ℃ μs/cm MPa(g)
℃
℃ t/h MPa(g) MPa(g)
氢冷机组氢气系统 m3
m3/24h
设计值
78 82 99 100 125 ≤120 130 150 ≤130 130 48 68
汽轮发电机的冷却方式为整体全封闭，内部氢气 循环，定子绕组水 内冷，定子铁芯及端部结构 件氢气表面冷却，转子绕组气隙取气氢内冷的冷 却方式。
氢冷机组氢气系统
系统技术要求
(1) 发电机氢冷系统及气体置换装置能满足发电机充氢、自 动补氢、排氢及中间气体介质置换工作的要求，能自动 监测和保持氢气的额定压力、规定纯度及冷氢温度、湿 度、CO2纯度等。
补氢纯度
>99％
氢冷机组氢气系统
邹县四期1#机工厂型式试验数据
定子线圈报警温度 （出水） 定子线圈跳闸温度 （出水） 额定负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 最大负荷时转子线圈运行温度(冷氢) 转子线圈报警温度 额定负荷时定子铁芯运行温度 最大负荷时定子铁芯运行温度 定子铁芯报警温度 额定负荷时定子端部结构件温度 最大负荷时定子端部结构件温度 发电机进口风温 发电机出口风温 冷却介质压力、流量和温度 定子冷却水流量 定子冷却水进口水温 定子线棒冷却水出口水温 定子冷却水电导率 定子冷却水压力P 气体冷却器数目 气体冷却器最高进水温度
(10) 采用闭式循环冷却水系统，水源为化学除盐水，氢气冷却 器水侧设计压力为1.0MPa，试验水压为1.5MPa。但供给氢气 冷却器的水压不得高于0.4MPa。
(11) 氢气冷却器的设计能在一个冷却器因故停止使用时，至少 能承担发电机80%额定容量连续运行，且发电机不超过允许温 升。
(12) 发电机在额定转速、额定氢压和标准状态下漏氢量不大09千克/立方 米）
氢冷机组氢气系统
2、氢气系统的功能作用：
氢气系统的功能是利用干燥的氢气对发电机转子绕组和定子 铁芯进行冷却；在机组起动前或停止运行后利用中间介质置换机 内气体。其作用为： 提供对发电机安全充、排氢的措施和设备，用二氧化碳作为中间 置换介质； 维持机内正常运行时所需气体压力； 监测补充氢气的流量； 在线监测机内气体的压力、纯度及湿度； 干燥氢气，排去可能从密封油进入机内的水汽； 监测漏入机内的液体（油或水）； 监测机内绝缘部件是否过热； 在线监测发电机的局部漏氢。
氢冷机组氢气系统
(5) 发电机氢冷系统及氢气控制装置的所有管道、阀门、有 关的设备装置及其正反法兰附件布置应便于运行操作，监 视和维护检修。氢气系统的阀门全部采用(1Cr18Ni9或 0Cr18Ni9)不锈钢波纹管截止阀。氢系统密封阀均为无填 料密封阀门。
(6) 氢系统氢气纯度、压力、湿度，除设有防爆型就地指示 和报警装置外，还应设置输出模拟量到远方DCS显示参 数及报警输出接点。
(7) 发电机冷氢温度最高不超过49.5℃。氢冷却器冷却水设 计温度为38℃。
(8) 氢气纯度不低于95％时，不影响发电机的保证出力。当 计算和测定发电机效率时的基准氢气的纯度应为98％。
氢冷机组氢气系统
(9) 发电机机壳和端盖，能承受压力为2倍额定氢压时历时15分钟 的水压试验，以保证运行时内部氢爆不危及人身安全。
氢冷机组氢气系统
技术数据
发电机机壳包括管路总容积m3 143m3
最大氢气压力（发电机机壳内）0.56MPa（g）
压力允许变化范围
0.48～0.56MPa（g）
发电机机壳内氢气纯度：
考核效率时：98％
最小95％
报警92％
发电机内氢气湿度（露点） -25℃～-5℃
补氢湿度（露点）
不高于-25℃