发电厂专用氢气干燥装置
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
发电机氢气系统介绍
氢气系统操作
• • • • • • • • • • • • • • • • • 用二氧化碳置换空气的操作： 1)投入氢纯度风扇，开启上部取样门，关闭底部取样门。 2)将检验合格的CO2瓶与CO2汇流排连接好。 3)确认发电机排CO2门关闭。 4)开启发电机充CO2隔离门。 5)开启发电机排氢门。 6)开启CO2汇流排减压阀前、后截门。对应开启CO2汇流排分气门及CO2瓶针阀，调节针 阀使阀后压力保持0.15MPa（充CO2时应从汇流排末端开始，两瓶一组 。 7)调整使CO2汇流排总门以外3m无结霜现象。 8)开启发电机排气总门，并使发电机内部压力维持0.015～0.02MPa。 9)当CO2瓶内压力降至0.5MPa时，更换新瓶。 10) 当CO2纯度达90﹪，开启系统下列排污阀进行排污3～5分钟，排污完毕后关闭以下排 污阀：#1～#5检漏计底部及管道排污门、纯度风扇进出口排放门、发电机工况监视柜排放门、 氢气干燥器排放门、差压变送器排放门。 11) 关闭发电机排气阀及CO2瓶阀，保持机内压力0.02MPa，稳定15分钟。 12) 打开发电机排气阀及CO2瓶阀，继续充入CO2。 13) 当机内CO2纯度达95﹪，停止充CO2，关闭发电机排气门。 14) 关闭CO2瓶针阀及CO2减压器前后阀。 15) 关闭发电机充CO2总隔离门。 16) 关闭发电机排气总门。
氢气系统参数
• 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，还设置输出到远方指示及报警输出接点。 • 氢气直接冷却的冷氢温度不超过46℃。氢冷却器冷却水进水温度 不超过38℃。发电机气体控制系统用来保证实现发电机内气体转 换，维持机内氢气压力、纯度、温湿度的特定要求，以确保发电 机安全满发运行。 • 1、设计参数 • 最大氢气压力(发电机机壳内) 0.5MPa • 额定氢压允许变化范围 0.39～ 0.44MPa • 发电机机壳内氢气纯度 • 额定 98％ • 最小 95 ％ • 发电机补氢纯度 ＞99％ • 发电机补氢湿度(露点) ≤-25℃
电厂发电机氢气冷却系统
氢气作为冷却介质，在循环过程中不会产生有害物质，对环境无污染。
氢气冷却系统具有较高的冷却效率，可降低发电机的能耗，提高电厂的经济效益。
高效节能
环保无污染
与水冷却系统相比
氢气冷却系统无需担心冻结和腐蚀问题，且冷却效果优于水冷却系统。
与空气冷却系统相比
氢气具有更高的热传导性，使得氢气冷却系统的冷却效果远优于空气冷却系统。同时，氢气冷却系统噪音低，运行更平稳。
05
CHAPTER
氢气冷却系统的应用与实例
某电厂原有发电机冷却系统存在效率低下、故障率高等问题，严重影响发电机的安全运行和发电效率。
改造背景
对原有冷却系统进行全面升级改造，采用先进的氢气冷却技术，包括氢气循环泵、冷却器、过滤器等关键设备的选型和配置。
改造方案
改造后，发电机冷却效率显著提高，故障率大幅降低，发电量明显增加，取得了显著的经济效益和社会效益。
高效冷却器设计
采用先进的冷却器设计，提高氢气的降温效率，保证发电机的稳定运行。
精密过滤器
采用高精度过滤器，去除氢气中的微小颗粒和水分，保证氢气的纯净度和系统的安全性。
自动化控制系统
采用先进的自动化控制系统，实时监测和调整系统内的氢气压力、温度和流量等参数，确保系统的稳定运行和发电机的安全。
04
CHAPTER
氢气冷却系统的性能与特点
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。
高效冷却
氢气在发电机内部循环，使得各部件的温度分布更加均匀，减少局部过热现象。
温度均匀
可靠性高
氢气冷却系统经过精心设计，部件选用高品质材料制造，具有较高的可靠性和稳定性。
维护简便
关于发电机氢气露点高的原因及防范措施 温凯
关于发电机氢气露点高的原因及防范措施温凯摘要：叙述了水氢氢冷却发电机氢气湿度大的影响因素及处理办法，内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司3-12发电机组，发电机由东方电机股份公司制造，水-氢-氢冷却方式，发电机氢气干燥系统采用QXG-3型吸附式氢气干燥器。
我国发电机运行规程规定，发电机内氢气纯度不能低于96%，露点温度应在-25-0℃。
关键词：发电机；氢气；露点; 干燥器；措施一、氢气露点超标的危害露点是指气体中的水分从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的湿度。
氢气湿度大是影响发电机绝缘性能的主要因素之一。
运行中发电机内氢气湿度超过0℃，不仅会降低氢气纯度，导致气体平均密度增加，使通风摩擦损耗增大，而且水分在运行中蒸发为水蒸气，水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，危害发电机定子、转子绕组绝缘强度，并因此发生击穿闪络，造成发电机事故；此外，还可能使转子护环产生应力腐蚀裂纹。
运行中发电机内氢气湿度低于-25℃，会使气体过于干燥，绝缘收缩，这样还可能导致定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹。
二、发电机内氢气露点升高的原因2.1氢气本身带有一定的水分；氢站出口氢气湿度过大、氢气冷却器漏水或定子直接水冷系统漏水、干燥器工作不正常等，都会导致氢气湿度过大。
经验总结，大多是氢气露点升高是由于氢气干燥器不能正常工作导致的。
2.2机组启动前遗留在发电机内的水汽，逐渐扩散到氢气中，造成氢气湿度增大，露点升高。
2.3氢冷器发生泄漏也可能使氢气露点升高，冷却器铜管破裂或制造存在砂眼，铜管质量不良，冷却器密封垫不严，并且在运行中冷却器通关内水压比铜管外氢压高，将发生冷却水直接漏入氢气内，造成氢气湿度增大。
虽然氢压大于水压，大师仍有可能扩散到氢气系统中。
2.4 润滑油中含水量大，发电机在正压下运行，为避免氢气泄漏，配有相应的密封油系统。
轴封蒸汽与润滑油的接触会导致润滑油含水量增加，而密封油又是与氢气直接接触的。
XQS-D吸附式氢气干燥器使用说明书
XQS-D A B吸附式氢气干燥器使用说明书扬州电力设备修造厂江新中科技有限公司V.06安全该机电设备是在工业强电流的条件下使用的。
在操作中，该设备上有些裸露零件带电，同时有些零件能够运动或转动，都是很危险的。
因此，未经许可拆下所需的罩盖，不合理的使用，不正确的操作或不合适的维护，均会造成严重的人身伤害或损坏设备性能。
为了设备的安全，必须保证：——仅允许有资格的人员对这些机械和设备进行作业。
——无论何时，在上述有资格的人员对该机械和设备进行作业时，他们都应具备有这些机械和设备的操作说明书或其它产品文件，以便按说明书的要求执行。
——严禁没有资格的人员对该机械和设备进行作业或在其附近进行作业。
前言“XQS系列吸附式氢气干燥器”（以下简称“干燥器”）采用双塔交替吸附再生，可连续不间断地对气体干燥去湿。
干燥剂的再生采用压力下再生，不消耗再生气，既节约再生气体又安全简便。
该“干燥器”具有吸附容量大、性能稳定、环保、节能等优点。
“干燥器”备有置式循环风机，当被处理系统中气体无流量或气体流量小的情况下，增大气体流量，尤其在发电机停机情况下，气体干燥效果不受影响。
干燥器还设计安装了油过滤器，可在气体干燥前先将气体中的油蒸汽去除，既保证了去湿效果又可延长吸附剂的使用寿命。
“干燥器”的干燥塔、管道、阀门等均为1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制作。
干燥器主要适用于容量为200~1000MW“氢冷发电机组”。
干燥器的运行是由SIEMENS（西门子）SIMA TIC S7-200可编程控制器控制，可按照所编制的程序控制去湿装置运行。
电气控制箱控制面设计有触摸式液晶显示屏，直接显示去湿装置系统运行情况，并可通过液晶显示屏上的触摸按钮选择各种工作模式。
氢气进、出口设计有湿度传感器，直接显示进、出口氢气的“露点”值。
干燥塔的再生设计有加热温度控制系统，可自动显示和控制干燥塔干燥剂吸收层的再生温度，以便获得干燥剂的最佳再生效果。
电气控制系统具有“加热器”、“运行”、“电机”故障报警等保护功能。
电厂发电机氢气冷却系统
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
某330Mw机组发电机氢气干燥器改进
关键 词 ： 汽 轮 发 电机 组 ； 氢 气干 燥 器 ； 制 冷压 缩机 ； 热力膨胀 阀
中 图分 类号 ： Ｔ Ｋ ２ ６ ３ ． ２
文献 标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ６ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ７ ７ — ０ ２
某 电厂 ２台 ３ ３ ０ Ｍｗ 汽 轮发 电机组采 用 Ｑ Ｆ Ｓ Ｎ２ — ３ ３ ０ — ２发 电机 ． 采用水 氢氢冷却方式 ， 即 发 电机 采 用 定 子 绕 组 水 内冷 、 转 子 绕 组 氢 内冷 、 定 子铁 心 及 其 结 构件 为氢 气 表 面冷 却 。其氢 气 干燥 器 型 号为 Ｌ ＱＳ — Ｉ Ｉ Ｃ Ｆ Ａ．采 用 压 缩 机 冷 凝 式 干 燥 器 ．压 缩 机 型 号 为 ４ ０ ０ Ｓ ２ 一 Ｆ Ｗ ２ ０ ０ ５年 机 组 投 产 以来 ． 由于 氢气 干燥 器
出现 制冷 效 果不 佳 的 问题 。 虽经 多次 维 护 、 检修 ， 出口
ｔ
『 一 １
氢气 出口
一
匹 ］ ＿ ｘ 。 氢 气
！
ｒ 霜 ［
氢 温仍 未 好 转 按 照 电 力行 业 标 准要 求 ． 对 ３ ０ ０ ＭＷ 发 电机 ．要 求 氢气 干 燥 器 出 口氢温 在额 定 氢压 下 ． 露 点 ≤一 ５℃ … 该 厂 氢气 干 燥 器 的上 述 状 态使 发 电机 面 临严 重 的安 全 隐 患 ． 其 在 安 全性 、 稳 定性 和可 靠 性
交 换 通过 回热器 的热湿 氢气 进入 冷却 器 ． 与 制冷 系统
的蒸 发 器表 面 进行 热 交换 ．氢气 温 度下 降 到露 点 温度 以下 致使 氢 气 中 的水蒸 气 凝结 成 水 和霜 ．去 湿 后 的氢 气 再 经 过 回热 器从 去湿 装 置 出 口进入 发 电机 冷却 器 排 除 的凝 结 水 经排 水导 管 进入 贮水 箱 ．当贮 水 箱 的水
(完整word版)QXF-ⅡP氢气循环风机说明书
QX1H P型氢气除油过滤循环风机装置2008年6月版牡丹江市中能电力设备有限公司一、用途QX RH P型氢气除油过滤循环风机主要用于氢冷发电机氢气干燥循环系统，与氢气干燥器配套使用，作用是为发电机氢气干燥循环提供动力，在发电机运转时，加大氢气的干燥循环量，丛而提高氢气干燥的效率，在发电机停转时，维持氢气的干燥循环，使发电机内保持较低的湿度。
并可滤除氢气中的油及油蒸汽、灰尘、杂质等，保护其后的设备不受灰尘及油污染，从而大量减少其后设备的清洁、维护工作。
特别对于吸附式氢气干燥器及氢气湿度在线监测仪等设备，具有绝佳的保护作用。
主要好处如下：1.能够滤除氢气中的油及油汽、灰尘，避免吸附式干燥器内的吸附剂因浸油及灰尘污染而失效，从而免除更换吸附剂的繁重工作，保证其长期有效运行。
2.能够滤除吸附式干燥器在长期运行中产生的粉尘，却保流入发电机的氢气洁净。
3.能够保障氢气湿度在线监测仪的探头不受污染，从而保障其测量值的长期准确。
4.能够保障氢气在任何情况下均有足够的干燥流量，从而使发电机内保持较低的湿度。
5.特别对于发电机刚置换完并充入氢气时有重要意义，因为此时发电机正准备运转，而此时氢气的湿度往往很高，是最需要干燥的时期，此时氢气的干燥循环只能由氢气循环风机来提供动力，强制循环。
二、风机的结构特点传统的氢气循环输送方法是采用活塞式压缩机、滑片式压缩机、齿轮泵、罗茨风机等使氢气升压流动，这几种机械都存在着结构复杂、有相对磨擦、需要润滑油润滑等缺点，需要经常维护，易污染氢气。
而常用的离心式风机和叶片式风机虽然无需润滑油润滑，不产生污染，但对于氢气介质来说，体积适当的风机所产生的压力很小，不足以使氢气在管道中流动，若要达到要求的风压，则体积会很大。
随着技术的进步，一种新型旋涡式结构的风机被我们首次应用到氢气循环输送过程中来，这种风机具有体积小、重量轻，效率高，流量大，风压适中等特点，单极风压差可达1000 毫米高水柱以上。
发电机氢气系统及设备描述
发电机氢气系统及设备描述一、氢气系统的工作原理发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。
通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。
本氢气控制系统设置专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。
发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其它泄漏点。
因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器。
用以实现机内氢气压力的自动调节。
氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部分氢气不断的流进干燥器得到干燥。
发电机内氢气纯度必须维持在98％左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。
氢气纯度低于报警值90％是不能继续正常运行的，至少不能满负荷运行。
当发电机内氢气纯度低时，可通过本氢气控制系统进行排污补氢。
采用真空净油型密封油系统的发电机，由于供给的密封油经过真空净化处理，所含空气和水分甚微，所以机内氢气纯度可以保持在较高的水平。
只有在真空净油设备故障的情况下，才会使机内氢气纯度下降较快。
发电机内氢气纯度、压力、温度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。
氢气系统中针对各运行参数设置有不同的专用表计，用以现场监视，超限时发出报警信号。
二、转子与铁芯的冷却通道转子的冷却采用气隙取气斜流式通风结构。
在转子表面槽楔上开有进气口和排气口，转子绕组上也开有通风孔，组装固化后组成斜流式通风路径。
气体沿转子表面通过一组斜槽吸入斜流通道进入槽底，在槽底径向转弯，然后通过另一组斜流通道返回气隙。
详见右图和下图。
它是利用布置在两端的两个风扇使氢气获取压力，随转子转动而进出冷却通道。
发电机氢气露点不合格原因分析
发电机氢气露点不合格原因分析摘要：发电机氢气露点温度过高,会造成发电机转子护环应力腐蚀，对发电机转子和线圈绝缘不利,易发生相间短路。
根据对发电机氢气露点不合格原因分析及处理过程，提出了防止发电机氢气露点不合格的防范措施。
关键词：发电机、氢气、露点温度、防范措施一、概况：我厂#3、#4机组为1000MW超超临界机组，发电机为上海电机厂生产，型号为THDF125/67，水—氢—氢冷却，即发电机的定子绕组采用定冷水直接冷却，转子绕组及定子铁芯采用氢气冷却。
每台机组配备一套发电机氢气干燥装置，其厂家为扬州电力设备修造厂，型号为XQS-DA（B）吸附式氢气干燥器（由2只干燥塔、2只内置式循环风机、2只加热器等组成），工作原理是潮湿的氢气经过干燥塔时其水份被“活性氧化铝”吸收，使发电机内氢气保持合格的露点温度，氢气干燥装置两个干燥塔可以连续进行干燥工作，一个干燥塔处于吸附去湿状态时，另一个干燥塔进行脱附再生以备重新利用，干燥塔运行模式为8小时吸附，8小时再生。
机组正常运行期间发电机内氢气压力维持480～500kPa，为防止发电机内氢气漏入大气特采用密封油进行隔绝，控制油氢差压在120～140 kPa，并控制发电机内氢气纯度＞96%，氢气露点温度-25～-5℃。
二、发电机氢气露点不合格的危害：氢气露点就是指氢气处于饱和状态下,当气温下降,出现氢气液珠的温度值。
发电机氢气露点温度过高时,会造成发电机转子护环应力腐蚀，对发电机转子和线圈绝缘不利,易发生相间短路，造成发电机异常或损坏。
发电机氢气露点温度过低时，可导致对发电机某些部件产生不利影响，如可导致定子端部垫块收缩和支撑环裂纹，同样造成发电机绝缘下降。
发电机氢气露点不合格时严重时影响氢气纯度，需进行大量换氢，影响机组的安全经济运行，且氢气置换过程中容易造成发电机进密封油。
三、发电机氢气露点异常经过：#4机组于2017年5月13日启动后，发电机氢气露点温度随着环境温度的升高及负荷率的升高在不断升高，#4发电机氢气露点温度由刚启机时的-13℃缓慢升高至0℃以上，尤其是5月29日～31日机组负荷一直带1000MW期间，氢气露点温度最高升至7.3℃，期间进行大量换氢，换氢量达500标方，但氢气露点温度仍居高不下。
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发电厂专用氢气干燥设备
氢气干燥产品简介：
强制吸附式氢气干燥装置是专门为降低发电机内氢气中的含湿量而特别设
计的装置。装置
有两台氢气干燥器、一台油分离器、一台气水分离器、一只滤油器及相应阀门组
成。分SCQG50（60MW机组）和SCQG100（100MW机组）两款型号。
型 号 适用机组
氢气处理量Nm3/h 氢气露点 ℃ 工作压力 Mpa 装机功率 KW 外形尺寸
长×宽×高（mm）
SCQG-50 60MW及以下 30～100 ≤-40 0.4～1.2 3.5 1400×1200×2000
SCQG-100 100MW及以上 80-200 ≤-40 0.4～1.2 5.0 1600×1200×2000
装置为PLC全自动运行，配有触摸屏，具有压力、温度、露点报警功能