发电机氢气系统介绍

氢气冷却器 （冷却氢气）
氢气过滤器 （过滤杂质）
氢气系统特点
➢ 系统采用无泄漏焊接式波纹管阀,确保系统无泄漏； ➢ 系统配置氢气干燥器，保证机组湿度要求； ➢ 配置氢气置换用设备和三范围纯度分析仪，气体置换操作简
单方便； ➢ 配置全套用于监测氢气压力、温度、纯度、湿度仪器仪表；
以上装置除设有就地显示外，还有远传4~20mA和报警信号； ➢ 氢气冷却效果好，提高发电机效率； ➢ 发电机壳采用防爆设计，在发电机关键地方设置有漏氢监测
点，能及时探测漏氢点。
密封油控制系统概述
密封油系统用于向发电机密封瓦供油， 且使油压高于发电机内氢压（气压）， 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。 密封油系统按结构形式分为单流环式密 封油系统、双流环式密封油系统，我厂 采用单流环式密封油系统。该系统密封 油路只有一路，分别进入汽轮机侧和励 磁机侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间 隙流向空气侧和氢气侧，形成了油膜起 到了密封润滑作用。然后分两路（氢侧、 空气侧）回油。
密封油系统 简图
定子冷却水控制系统概述
发电机定子冷却水系统的主要作用是：向发电机定子线圈不间断的 供水，使定子线圈得到冷却，使定子线圈温度保持在允许范围内 。监视进出水温、水压、流量和水的导电率等参数。系统还设有 自动水温调节器，以调节定子线圈进水温度，使之保持基本稳定 ，另外，系统还设置了离子交换器，用以提高和保持冷却水的水 质。
氢气控制站
漏 液 探 测 器 循 环 风 机
二氧化碳控制站
氢 气 湿 度 仪 除 湿 装 置
氢气系统主要设备
氢气控制站
(氢气压力控制)
二氧化碳控制站 (二氧化碳减压控制)
氢气干燥器
(氢气除湿)
油水探测器
(机内检漏)
纯度分析仪
(纯度检测)Βιβλιοθήκη 氢气湿度仪(湿度检测)
漏氢检测装置 （检漏氢气）
发电机置换的有关规定：
1.整个置换过程期间不允许发电机做任何电气试验，距发电机及 排氢口21米范围内不准有明火作业。 2.当氢气系统严密性试验不合格时，不可置换为氢气运行。 3.开启CO2瓶门时，应缓慢进行，开启减压阀后应投入加热器运行 。可用数个CO2瓶同时供给。注意CO2瓶表面的霜层情况，并应将 压力不足的气瓶及时调换。一旦停止充CO2，应立即将加热器断电 ，以防烧损加热器。 4.气体置换过程，应在低氢压方式下，并尽可能在发电机静止时 （或盘车状态）进行。整个置换过程，应严密监视发电机氢压、 氢温、密封油压、油温、油流、油氢差压。
采用氢气冷却优点： （1）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；
（2）另外氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好； （3）氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。 采用氢气冷却缺点： 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。
封瓦进口油管→短接管→空侧出口油管（氢侧出口油管→ 密封油回油 扩大槽→ 浮子油箱）→ 空气抽出槽→汽机主油箱。
（4）紧急密封油回路： 轴承润滑油管直接供密封瓦用油。此运行回路的作用是在主密封油 泵和直流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须降到0.05 MPa，尽快停机
（1）密封油系统氢侧： 主油箱来油 → 真空密封油箱→交流密封油泵→ 滤网→ 油—氢
差压阀旁路→密封瓦进口油管→短接管→ 氢侧出口油管→ 密封油回油 扩大槽→ 浮子油箱→空气抽出槽→汽机主油箱。
（2）密封油系统空侧： 真空密封油箱→交流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封
瓦进口油管→短接管→空侧出口油管→ 空气抽出槽→汽机主油箱。 （3）事故密封油回路： 汽机润滑油管路→直流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密
氢气控制系统主要技术参数
额定氢压：0.45 MPa 最大氢压：0.5 MPa 氢气温度：35～46℃ 氢气纯度：＞98% 氢气露点：-5ºC— -25 ºC 氢气消耗量：13～19 Nm3/d 发电机充氢容积：88 m3 供氢压力：≤3.2 MPa
氢气系统 简图
纯 度 分 析 仪
该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环系统。水泵从水箱中吸水 后送入冷却器降温，然后经过过滤器除去机械杂质。经流量信号 装置后进入发电机定子线棒中的空导线和引线定子出线套管，冷 却水由励端进入，由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循环。 为了冲洗发电机内冷却管方便，系统中还设有反冲洗管逆向流回
定子冷却水系统简图
气体置换注意事项：
1.气体置换过程中，操作现场必须始终有人监视。 2.发电机置换为合格空气后，应将所有排大气、排污门开 启，使发电机与大气连通，不能憋有死压。 3. 氢气干燥器及氢气循环风机必须参与置换。 4.对于较大容器和较长管线，排死角必须大于5分钟，以 保证死角排放彻底，并用便携式纯度仪测量合格。 5.气体置换过程中，发电机内压力不能大幅波动，泄压时 要缓慢进行，防止发电机内进油。 6. 向机内充压缩空气前应检查压缩空气湿度，合格后方 可向发电机内充气。 7. 氢系统操作必须使用防爆工具。
二、 氢气系统主要操作
气体置换方法：
1. 采用中间介质置换法，即利用CO2置换发电机内的空气（或氢 气），然后用氢气（或空气）置换CO2。
2. 充氢时先用CO2置换发电机内的空气，待机内CO2含量超过85 ％以后，再充入氢气置换CO2，最后置换到氢气状态。
3. 排氢时，先向发电机内引入CO2，用以置换机内氢气，当CO2 含量超过95％以后，才可以引进压缩空气驱赶CO2，当CO2低于15％以 后，可以停止向发电机内送压缩空气。
660MW机组发电机 氢气系统 （马小军）
2016年12月
氢气系统、密封油系统、定冷水系统概述 氢气系统主要操作 660MW机组氢气、密封油系统的案例分析 氢气系统的相关制度
一、氢气系统、密封油系统、定冷水系统概述
氢气系统概述
我厂汽轮发电机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，铁芯为氢气外部冷却。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。