发电机氢气冷却系统图
660MW等级发电机介绍(水冷+水氢冷)
660MW双水内冷发电机发电机介绍1、概述QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW、300MW等级双水内冷发电机制造运行经验基础上，结合600MW级水氢冷发电机设计技术，以及拥有稳定运行经验的1000MW火电发电机成熟结构，吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术，进行的优化设计的产品。
产品开发方案于2014年7月8日国内行业资深专家评审会一致通过评审。
双水内冷发电机具有运输重量轻，成本低，价格便宜，交货进度快等特点，对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。
2、性能参数660MW双水内冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MW 水氢氢发电机，性能参数与660MW水氢冷发电机相当。
3、可靠性660MW双水内冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。
包括：定子：➢全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构，内倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构，避免铁心局部松动。
➢定子端部整体灌胶技术降低端部线棒应力，提高抗突然短路能力；提高整机防晕性能；防油、防水、防异物。
➢定子槽内弹性防松技术定子槽内紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板，槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条，并采用了涨管热压工艺，使槽内线棒固定更加牢固，直线段端部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧，防止轴向位移。
➢球形接头机械式水电连接技术既确保100%电接触，且抗冲击能力强，防止松动，可适应定子嵌线过程中鼻端六个方向的装配误差，减少线圈所受应力。
转子：➢转子线圈采用水直接冷却，冷却效果好，利于提高绝缘寿命；采用连续绝缘，无转子匝间短路问题。
4、经济性由于660MW双水内冷转子采用水冷却方式，与传统水氢冷发电机相比，没有与氢气相关的防护及辅助系统，经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。
➢一次性投资制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。
600MW发电机结构及其冷却系统
第三章 600MW发电机结构及其冷却系统第一节概述我国自20世纪80年代后期起，从国外进口了不同制造厂商生产的600MW汽轮发电机。
哈尔滨电机有限公司（原哈尔滨电机厂）生产的引进（美国西屋公司）型600MW汽轮发电机两台，于1989年和1992年先后在安徽平圩电厂投入运行。
1994年，我国首台国产化型600MW汽轮发电机也已装于哈尔滨第三发电厂正常运行。
到目前为止上海汽轮发电机有限公司引进美国西屋公司已生产QFSN－600－2型发电机近20台。
岱海发电有限责任公司一期工程汽轮发电机是上海汽轮发电机有限公司引进美国西乌公司技术生产的由汽轮机驱动的600MW水氢氢高速汽轮发电机，能与各种型号、规格的600MW亚临界、超临界、核电汽轮机相匹配。
本发电机是在电力部对引进技术600MW发电机组提出的优化和机组创优工程要求基础上进行优化设计的：一发电机特点该发电机容量上满足与600MW汽机匹配的最大出力要求，最大的连续出力可达648.4MW ，设计效率高达99％。
发电机组沿用了引进的高起始响应的励磁系统，能在电力系统故障时0.1秒内达到顶值电压与额定电压之差的95％。
采用静止励磁方式顶值电压可大于2.5倍以上，并用数字式AVR代替模拟式AVR，提高励磁系统的可靠性。
转子采用国内有成熟经验的气隙取气冷却方式，其他主要结构均保留西屋公司原有的成熟可靠结构，如穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的定子铁心、上下层不同截面的定子线圈、刚一柔结构的定子端部固定、端盖式轴承、可倾瓦式轴瓦、双流双环式密封瓦等以保证足够的运行可靠性。
改进了转子阻尼结构，提高电机负序电流承载能力。
方便运输：定子最大运输宽度从考核机组4．115米减小到4米，定子运输重量不超过320t。
对内陆地区，可采用分段式机座，运输重量为260t。
该发电机具有容量大、效率高、性能好和高可靠性等特点，是一个完全达到电力部门优化要求的、科技含量很高、相当于当代国际先进水平的新产品：二遵循的标准该600兆瓦级优化型水氢氢汽轮发电机的接收、吊运、储存、安装、运行、维护和检修遵循如下标准：国标GB/T7064“透平型同步电机技术要求”国标GB755“旋转电机基本技术要求”IEC34-1（第八版）“旋转电机第一部分一额定值和性能”IEC34-3“汽轮发电机的特殊要求”国标GB7409“大中型同步发电机励磁系统技术条件”IEC34-16（1991-02 ）“关于同步电机励磁系统的若于规定”美标ANSI C50．13“隐极式汽轮发电机的技术要求”标准编制中，同时也满足我国有关安全、环保等标准和规定，并在消化引进西屋公司300-600兆瓦级氢冷汽轮发电机组技术的有关技术资料（含最新信息）的内容后结合国产(300MW和600MW）定于水内冷技术以及转子气隙取气氢内冷技术编写而成。
发电机氢冷系统介绍
发电机充氢操作步骤及注意事项（1）
• 氢气系统投入的条件 1. 充氢前确认发电机本体检修工作全部结束，汽机房内停止
一切动火工作。 2. 充氢现场必须清理干净，无易燃物件并严禁烟火,围好安
全隔离带并挂上警告牌。 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
• 4、液体检漏器（液位信号器）：
• 液体检漏器是指装在发电机壳和主出线盒下面的 浮子控制开关，它可指示出发电机内可能存在的冷却 器泄漏或冷凝成的液体以及由于调整不当而进入机内 的密封油，在机壳的底部，每端机壳端环上设有开口， 将收集起的液体排到液体检漏器。每个检漏器装有一 根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排水管不 能通大气；回气管和水管都装有截止阀，另外，为了 能排除积聚的液体，检漏器底部还装有排放阀。
左右。
•
在水冷定子中，应注意防止二氧化碳与水接触，因为
水中溶有二氧化碳将急剧增加定子线圈冷却水的导电率。
氢气的置换流程（3）
• 4 发电机充氢
• 氢冷发电机在正常运行时，氢气纯度应在95%或以 上。在发电机静止或盘车情况下，从发电机的顶部汇 流管充氢，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２％ 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。
发电机氢冷系统设备介绍（1）
• 1、供气装置（气体控制站）：
•
氢气供气装置提供必须的阀门，压力表，调节器和其
它设备将氢气送进发电机，它还提供用以自动调节机内氢
(整理)发电机氢气系统.
第十二章发电机氢气系统第一节氢气控制系统一、作用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，监视机内有关氢压、温度及纯度以及液体的泄漏干燥机内氢气。
二、主要技术参数1、发电机内：额定氢压：0.414Mpa允许最大氢压：0.42Mpa氢气纯度：＞96%氢气湿度：＜1g/m³（标准大气压下）2、发电机及氢气管路系统（不包括制氢站储氢设备及氢母管）漏气量＜19m³/24h。
三、系统设备介绍1、供气装置（气体控制站）：氢气供气装置提供必须的阀门，压力表，调节器和其它设备将氢气送进发电机，它还提供用以自动调节机内氢气压力或手动调节的阀门，或者是借助于压力调节器手动调节机内所需氢气压力值。
二氧化碳供气装置在气体置换期间将二氧化碳充入发电机。
氢气是通过设置在发电机内顶部汇流管道进入发电机内，并均匀地分布到各地方；二氧化碳是通过发电机底部管道进入发电机并均匀分布到各地方。
2、氢气干燥器：本系统配置冷凝式氢气干燥器，正常时，一台运行，一台备用，用以干燥发电机内氢气。
干燥器内氢气流动是靠发电机转子上的风扇前后压力进行的。
3、液体检漏器（液位信号器）：液体检漏器是指装在发电机壳和主出线盒下面的浮子控制开关，它可指示出发电机内可能存在的冷却器泄漏或冷凝成的液体以及由于调整不当而进入机内的密封油，在机壳的底部，每端机壳端环上设有开口，将收集起的液体排到液体检漏器。
每个检漏器装有一根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排水管不能通大气；回气管和水管都装有截止阀，另外，为了能排除积聚的液体，检漏器底部还装有排放阀。
4、氢气纯度检测设备：在发电机里，氢气纯度由纯度差压变送器，氢气压力变送器等氢气测量组件测定。
用一负荷非常小，以至运转速度几乎不变的感应马达，驱动纯度风机使从发电机内抽出的气体循环流动，因此，纯度风机产生的压力直接反映出取样气体的密度。
氢气纯度差压变送器测出纯度风机产生的压力。
发电机氢气系统1
A．冷却氢气进口温度不于46℃ B．氢冷器冷却水进水温度不大于35℃ C．定子绕组内冷水进水温度不大于50℃ D ．氢压不低于额定值，氢气纯度不低于95% 6．在运行中，万一发生密封瓦烧毁或密封瓦断油事故， 氢气会从密封支座与轴颈之间喷出，此时立即停机解 列，低速盘车，排氢降压，在低氢压时再用CO2置换 氢气，一般情况下由于 高压氢气急速扩容，大量吸热，氢气喷出时不至于发 生火灾。 7．随着负荷的增加，应注意监视氢气冷却器出水温度调 节阀的工作情况。 8．机组停用后，随H2温下降，及时关闭氢冷器调整门和 氢冷器进出水门，以防发电机过冷。 9．经常检查干燥器干燥正常，并定期排污。
51 压力调节器 制氢站来的氢气 93 82
发电机局部绝缘 过热装置报警
加 热 器
103
气体置换注意事项； 1．发电机内是空气时，严禁直接向机内充入氢气。 2．无论向发电机内充入氢气或CO2或是空气，都应适当 控制气流流动速度，以免使管道变径部位出现过热，排 气管口附近杜绝明火，手动操作氢气系统阀门，应使用 铜制扳手，操作时应缓慢。 3 3．置换过程中，注意对气体不易流通的死区进行排放。 4．在氢气置换过程中必须确认气体的取样分析部位正确 无误，在用CO2置换氢气或空气时必须在机座顶部取样， 在用氢气或空气置换CO2时一定要在机座底部取样。如 取样不当，误报气体成分，造成高纯度的假想就潜伏着 爆炸的可能性。 化学也可从纯度分析仪进口的排污门 取样，取样位置同上。 5．发电机严密性试验不合格时，应努力查找原因消除泄 漏点；否则发电机严禁充氢
发电机氢气冷却系统报告
毕业设计(论文) `题目发电机氢气冷却系统院系专业班级学生姓名指导教师二○15年六月发电机氢气冷却系统摘要随着电厂装机容量的提升，发电设备的冷却环节越来越重要，所用到冷却介质也是多种多样。
在对发电机进行冷却技术当中，氢冷技术是最为成熟、应用最为广泛的几种技术之一。
由于氢气本身的特点以及工作环境的要求，氢冷系统当中有几项十分重要的环节，如氢气的置换、冷却、干燥、密封。
这几个环节直接决定着整个系统的冷却效果，也是发电机安全工作的重要影响因素。
关键词：发电机；氢冷技术；置换；冷却；干燥；密封Generator Hydrogen Cooling SystemAbstractWith the increase of installed capacity, the process of generator-cooling is more and more important . The kind of coolant medium is also miscellaneous. Among the methods about cooling generators, hydrogen-cooling is one of the most mature and widely technology.Because of the characteristics of hydrogen and the demand of operational environment, Hydrogen Cooling System has some important parts, such as replacing, cooling, drying and leaking proof hydrogen. These links directly determine the cooling effect of the whole system, which essential to the safety of generators.Keywords:Hydrogen-cooling; replacing; cooling; drying; leaking proof;目录目录发电机氢气冷却系统 (2)Generator Hydrogen Cooling System (3)Abstract (3)目录 (4)1、绪论 (5)1.1发电机冷却技术背景 (5)1.2发电机常见的冷却方式 (5)1.3发电机氢冷方式普及原因 (5)1.4论文的主要内容 (6)2、氢气置换的实现方式 (7)2.1氢气置换总则 (7)2.2氢气置换的实现方法——中间介质置换法 (7)2.3采用中间介质置换法应注意的事项： (8)3、氢气冷却系统 (9)3.1氢气冷却器简介 (9)3.2氢冷器的构造 (9)4、氢气干燥系统 (10)4.1未经处理的氢气湿度大的原因 (10)4.2湿氢气的危害 (10)4.3氢气干燥器的工作原理及运行方式（以冷凝式干燥器为例） (10)5、密封油系统 (11)5.1密封油系统简介及其功能 (11)5.2密封油系统工作流程及运行方式 (11)5.3密封油的运行时的注意事项 (12)参考文献 (13)1、绪论1.1发电机冷却技术背景在电力生产过程中，当发电机运转将机械能转化成电能时，不可避免的会产生能量损耗。
发电机冷却系统
新疆国信生产(shēngchǎn)准备部
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发电机冷却系统
我公司发电机采取水氢氢冷却方式，即发 电机定子绕组水内冷；转子绕子氢内冷；定子 铁芯采取氢气表面冷却。下面(xià mian)分成 两个系统讲解：
1.冷却水系统 2.氢气冷却系统
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发电机定子(dìngzǐ)冷却水系统示意图
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2) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)汇流排
为了防止氢气和空气混合(hùnhé)成爆炸性的气体， 在向发电机充入氢气之前，必须要用二氧化碳将发电 机内的空气置换干净。同理，在发电机停机排氢后， 也要用二氧化碳将发电机内的氢气置换干净
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3) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)加热器
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1) 氢气(qīnɡ qì)汇流排
发电机产生的热量通过氢气耗散(hào sàn)，氢气的 散热能力相当于空气的8倍。为了获得更加有效的冷却 效果，发电机中的氢气是加压的
氢气来自中央制氢站，通过软管与汇流排连接。减压阀 将氢压减至所需压力，然后送到氢气控制装置再减压 至发电机所需的压力（0.5MPa）
氢气干燥器的工作和再生过程由内建PLC控制，完全自动进行。由于是闭式
循环，所以不消耗氢气，也不会引入空气。为提高可靠性，干燥器从氢气
中分离出出来的水分需人工排放。
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5）发电机漏液(lòu yè)检测装置
发电机漏液检测装置(zhuāngzhì)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。
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系统(xìtǒng)描述
发电机氢油水系统课件资料
发电机密封油系统工作流程
在正常运行方式下，汽机来的轴承润滑油进入 密封油真空箱，经主密封油泵升压后由差压调 节阀调节至合适的压力，经滤网过滤后进入发 电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气析 出箱。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源， 空气析出箱内的油无法流入真空箱，而只能流 入汽机润滑油套装管路，回到主油箱，开始下 一个循环。密封瓦进油温度为25～50℃，密封 瓦出油温度≤70℃，密封油压大于机内氢压： 0.056±0.02MPa。
发电机密封油系统
发电机密封油系统概述
发电机转子和定子铁芯用氢气冷却， 为防止运行中氢气沿转子轴向外漏， 引起火灾或爆炸，机组配置了密封 油系统，向转轴与端盖交接处的密 封瓦循环供应高于氢压的密封油。 本机组的密封油路只有一路为单流 环式，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。
密封油系统主要设备
空气析出箱 发电机空侧密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气 析出箱内，油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气， 润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。 空气析出箱安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通 畅。 密封油控制装置 密封油控制装置中的主要设备有2台100%容量的交流密 封油泵、1台100%容量的直流事故油泵 、1台100%容量的 再循环油泵 、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪 表箱和就地仪表及管路阀门。
密封油系统运行方式
密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对 机内氢气的密封。 1)正常运行时，一台主交流密封油泵运行，油源来自 主机润滑油。 2)当两台主密封油泵均故障或交流电源失去时， 密封油经直流事故油泵打至密封瓦。 3)当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢到 0.02～0.05MPa，直至主机润滑油压能够对氢气进行 密封。 4)当主机润滑油系统停运时， 密封油系统可独立循环 运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空，以利于 充分回油。
发电机氢气系统介绍演示幻灯片
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。
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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。
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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
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氢气系统 简图
纯 度 分 析 仪
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、
发电机氢气系统(水氢氢)精选ppt
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二氧化碳控制
CO2控制站站在发电机需要进行气体置换时投入
使用，以控制CO2气体进入发电机内的压力在所 需值（通常情况下，在整个置换过程中发电机内
气压保持在0.01～0.03MPa之间）。CO2控制排设 置有一套减压器，还有安全阀、气体阀门等，这
些部套件的结构、型式与氢气控制排上的相应部
套件相同。
氢气控制站上装有一只角型安全阀，它的开启和回座压力取决于内装弹簧 的松紧程度。当机内氢压过高时，可以释放机内氢压。
氢气控制站以及氢气系统中所使用的氢气阀门，均采用波纹管焊接式截止 阀。这种阀门的阀芯与阀座之间采用的是软密封垫结构，其优点是密封性能 好。若发现阀门关不严，一般应检查密封垫，发现磨损或变形严重，则应更 换软密封垫。该阀门焊接时一定要处于开启状态，以免软密封垫灼伤受损。 氢气控制站以及CO2控制站上装有气体过滤器。如其被脏物堵塞，则需取出滤 芯进行清洁。氢气控制排上还设置有压力监视表计，其中压力控制器用于氢 气压力偏低时发报警信号，普通型压力表用来监测减压器进出口的氢气压力。
被置换气体
需要气体容积
空气
180m3
二氧化碳
200m3
发电机升氢压至 0.3MPa
氢气
210m3 150m3
估计所用时间
5~6h 4~5h 1~1.5h 4~5h
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二、氢气系统设备介绍
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仪纯 度 分 析
氢气控制站
机循 环 风
器油 水 探 测
氢气冷却器
仪氢 气 湿 度
置除 湿 装
二氧化碳控制站
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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），故氢 .