发电机氢气系统2.doc

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600MW发电机氢气系统一、发电机本体通风结构简介1发电机基本构成图发电机结构原理图 图发电机剖视图汽轮发电机主要由定子、转子、端盖和轴承等部件组成,具体的发电机结构见图4-11和图4-12所示。2发电机冷却方式发电机的发热部件,主要是定子绕组、定子铁芯(磁滞与涡流损耗)和转子绕组。必须采用高效的冷却措施,使这些部件所发出的热量散发除去,以使发电机各部分温度不超过允许值。我厂发电机采用水-氢-氢冷却方式,即发电机定子绕组及引线是水内冷,发电机的转子绕组是氢内冷,转子本体及定子铁芯是氢表冷。为此,发电机还设有定子内冷水冷却系统,发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封油系统。3发电机定子发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。1)机座与端盖机座是用钢板焊成的壳体结构,它的作用主要是支持和固定定子铁芯和定子绕组。此外,机座可以防止氢气泄漏和承受住氢气的爆炸力。在机壳和定子铁芯之间的空间是发电机通风(氢气)系统的一部分。由于发电机定子采用径向通风 ,将机壳和铁芯背部之间的空间沿轴向分隔成若干段,每段形成一个环形小风室,各小风室相互交替分为进风区和出风区。这些小室用管子相互连通,并能交替进行通风。氢气交替地通过铁芯的外侧和内侧,再集中起来通过冷却器,从而有效地防止热应力和局部过热。图4-14机座弹性隔振结构4发电机通风系统发电机以氢气作为主要冷却介质,采用径向多流式密闭循环通风方式运行,定子绕组采用单独的水冷却系统,而氢气冷却系统,包括风扇盒氢气冷却器完整地置于发电机内部。1)定子通风系统发电机定子铁芯沿轴向分为15个风区,7个进风区和8个出风区相间布置。装在转子上的两个轴流风扇(汽、励侧各一)将风分别鼓入气隙和铁芯背部,进入背部的气流沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后进入气隙;少部分风进入转子槽内风道,冷却转子绕组;其它大部分再折回铁芯,冷却出风区的铁芯,最后从机座风道进入冷却器;被冷却器冷却后的氢气进入风扇前再循环。这种交替进出的径向多流通风保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却,减少了结构件热应力和局部过热。为了防止风路的短路,常在定转子之间气隙中冷热风区间的定子铁芯上加装气隙隔环,以避免由转子抛出的热风吸入转子再循环。 2)转子通风系统图4-20转子通风冷却方式转子通风冷却方式如图4-20所示,分为下面两种情况:①转子本体段的导体冷却采用的气隙取气径向斜流式通风系统:在转子线棒凿了两排不同方向的斜流孔至槽底,于是,沿转子本体轴向就形成了若干个平行的斜流通道。通过这些通道,冷却用氢气交替的进入和流出转子绕组进风口的风斗,迫使冷却氢气以与转子转速相匹配的速度通过斜流通道到达导体槽的底部,然后拐向另一侧同样沿斜流通道流出导体。从每个进风口鼓进的冷风是分成两条斜流通道向两个方向流进导体,同样,有两条出风通道汇流在一起从出风口流出进入气隙。因此,每个通道从平行线棒纵向切面看成“V”形,而垂直线棒横断面投视图为“U”形。②由于任何数量的斜流段都可以沿轴向排列,因而转子绕组的这种结构设计方式与转子长度无关,具有很方便的灵活性。日立所供发电机共分成15个风区(7进8出),每个风区有8个通道,共81个通风道。转子通氢冷却通风孔个数:进风区一个槽里面有48个孔,共有32个槽,合计32×48=1536个;出风区一个槽里面有56个孔,共有32个槽,合计32×56=1792个;用于端部冷却每一段为4个孔,两端共8个孔。沿转子长度方向,高温出风区和低温进风区交替分布。同时定子的进出风区与转子的进风区相匹配,并采用静止挡风板以限制热风在转子中的再循环,另外,从定子流进气隙的气流量比进入转子的气流量大,进一步降低转子热气量的再循环。因此转子铜线温度比较均匀。 对于转子两端绕组,斜流气隙取气系统所冷却不到的部分,冷却气体由风扇压迫进入护环下的轴向风道(第7个进风区),然后从本体端部由径向风道进入气隙。二、概述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%~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。QFQS—600-2型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。发电机内的气体转换,手动维持氢压稳定,维持氢气纯度均由外部气体控制系统保证,氢气系统为集装结构型式。氢气系统主要由氢站的高压储氢罐、备用氢瓶,置换用的CO2钢瓶,氢气干燥器,氢气减压器,氢气过滤器,纯度分析器,液体探测,氢气露点仪组成,向发电机转子绕组和定子铁芯提供适当压力、高纯度的冷却用氢,同时还要完成对氢气的冷却、干燥及检测。三、主要技术参数露点:当空气中水汽含量不变且气压一定时,如气温不断降低,空气将逐渐接近饱和,当气温降低到使空气刚好到达饱和时的温度称为露点(温度)。露点(DewPoint)温度较高的气体其所含水蒸气也较多将此气冷却后其所含水蒸气的量即使不发生变化相对湿度增加当达到一定温度时相对rh达到100%饱和此时继续进行冷却的话其中一部分的水蒸气将凝聚成露。此时的温度即为露点温度(DewPointTemperature)。露点在0℃以下结冰时即为霜点(FrostPoint)。由于空气一般是未饱和的,故露点常常比气温低,只有空气达到饱和时,露点才和气温相等。故根据露点差可大致判断空气的饱和程度。露点差越大,相对湿度越低。相对湿度是指空气中实际含有的水蒸气量(绝对湿度)与当时温度下饱和水蒸气量(饱和湿度)的百分比。湿度:它表示在一定温度下,空气中的水蒸气距离该温度时的饱和水蒸气量的程度。相对湿度愈大,空气越潮湿,反之,则越干燥。因此相对湿度表示空气的干湿程度。在仓库温湿度管理中,检查库房的湿度大小,主要是观测相对湿度的大小。绝对湿度、饱和湿度和相对湿度三者的关系如下:相对湿度=绝对湿度饱和湿度×100%在温度不变的情况下,空气绝对湿度愈大,相对湿度就愈高,绝对湿度愈小,相对湿度就愈低;在空气中水蒸气含量不变的情况下,温度愈高,相对湿度就愈小,温度愈低,相对湿度就愈高。绝对湿度(Absolutehumidity)单位体积(1m3)的气体中含有水蒸气的质量(g)。表示∶D=g/m3但是即使水蒸气量相同由于温度和压力的变化气体体积也要发生变化即绝对湿度D发生变化。D为容积基准。    相对湿度(Relativehumidity) 气体中的水蒸气压(e)与其气体的饱和水蒸气压(es)的比/用百分比表示。表示∶rh=e/es×100%但是温度和压力的变化导致饱和水蒸气压的变化rh也将随之而变化。    饱和水蒸气压(SaturationVaporPressure)气体中所含水蒸气的量是有限度的达到限度的状态即可称之为饱和此时的水蒸气压即称为饱和水蒸气压。此物理量亦随着温度压力的变化而变化并且0℃以下即使同一湿度与水共存的饱和水蒸气压(esw)和与冰共存的饱和水蒸气压(esi)的值不同通常所采用的是与水共存的饱和水蒸气压(esw)。各温度对应的饱和水蒸气压表JIS-Z-8806在卷末记载。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。设计参数为:额定氢气压力:0.4MPa(表压)氢气纯度:≥98%正常,≤95%报警氢气湿度(露点):-5℃~-25℃氢气压力在0.4MPa。本系统提供氢气经双母管(其中之一用来装氢气瓶),由制氢站经过滤器过滤后进入发电机的供氢方式。氢气母管上装有压力表,以监视气气压力。发电机漏氢量:≤10Nm3/24h最大氢气压力(发电机壳内)0.42MPa(g)压力允许变化范围0.38~0.42MPa(g)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-50℃置换的气体容积和时间(包括发电机机壳和管路)需要的气体置换运行需要的气体容积估计需要的时间(小时)盘车状态停止状态二氧化碳用二氧化碳(机内达到纯度85%)驱除空气V=180V=1204氢气用氢气(机内纯度达到96%)驱除二氧化碳V=320V=2403氢气氢气压力提高到0.4MPa(g)V=440V=3304二氧化碳用二氧化碳(机内纯度达到96%)驱除氢气V=240V=1802发电机氢气系统充气体积110m3(电机容积)氢气总补充量(在0.4MPa(g)额定氢压时) 保证值(双流环)≤10Nm3/24h氢系统控制盘制造厂哈尔滨电机厂有限责任公司型式集装式四、技术要求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,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。1)发电机氢冷系统及氢气压力自动控制装置应能满足发电机充氢、自动补氢、排氢及中间气体介质置换工作的要求,应能自动监测和保持氢气的额定压力、规定纯度及冷氢温度、湿度等。(现为手动补氢)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。氢气冷却器冷却水入口温度为33℃。3)当一个冷却器因故障停用时,发电机至少能输出80%额定负荷。发电机应设置氢气干燥器(采用分子筛式),其出口氢气应设非水银湿度指示器,干燥装置应保证在额定氢压下机内氢气露点不大于-5℃同时又不低于-25℃。4)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、反法兰附件材质为不锈钢,并应使布置便于运行操作,监视和维护检修。5)发电机每组氢冷却器应设置冷却进、出水双金属温度计与流量指示。6)氢系统氢气纯度、压力、湿度、温度除设有防爆型就地指示和报警装置外,还应设置输出4-20mADC远传信号及继电器干接点线号,数量满足控制要求。7)氢气直接冷却的冷氢温度不超过46℃。8)氢气纯度不低于95%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%。氢气纯度低,一是影响冷却效果,二是增加通风损耗。9)发电机输出额定容量时,机壳内氢气压力为0.4MPa(g)。机壳和端盖,应能承受压力为1.0MPa(g)历时15分钟的水压试验,应保证运行时内部氢爆不危及人身安全。10)氢气冷却器工作水压为0.25~0.35MPa(g),试验水压不低于工作水压的2倍,历时15分钟无泄漏。氢气冷却器按单边承受1.0MPa(g)压力进行设计。11)氢气冷却水进口设计水温为33℃。 发电机内氢气纯度、压力、温度、湿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。2006年12月27日QR/HNQD-06-043设备名称分析项目控制标准测试数据结论1#发电机纯度%≥9696.4合格露点℃-5┄-25-29不合格氧含量%≤2.0%1.0合格2#发电机纯度%≥9698.2合格露点℃-5┄-25-31.9不合格氧含量%≤2.0%0.3合格五、主要设备1、氢气干燥器:·发电机采用冷凝式氢气干燥器,设有氢气湿度在线检测仪。·干燥装置保证在额定氢压下机内氢气露点不大于-5℃同时又不低于-25℃,发电机充、补氢气的露点≤-21℃。·干燥器氢气处理量不小于100Nm3/h,发电机设液位检测报警装置。XQG--II 型吸附式氢气干燥器XQG--II 型吸附式氢气干燥器主要特点如下:    1.采用计算机和可编和程控制器组成计算机监控系统。    2.采用高可靠的工业控制组态软件,保证了程序运行的可靠性。    3.双塔交替工作,又可单独工作。    4.提供了详细的操作帮助界面,正确地完成所有调试和运行控制操作。    5.温度控制仪实现了对温度的自动控制,保证了加热温度的稳定性。    6.采用电机起动保护器和过流断路器对内部风机进行保护。    7.对开关故障、加热器故障、电机故障、防爆电磁阀等故障具有自诊断和显示功能及报警。    8.“吸湿”与“再生”过程在一个塔内交替运行,两个干燥塔自动“重复”,不间断吸湿,提高了处理氢气的工作效率。    9.自备内部风机形成独立的循环气流,无论发电机是否运行,都能产生工作气流,使干燥器保持正常的工作状态。    10.封闭的环路使再生过程不产生气体泄漏。XQG--II 型吸附式氢气干燥器的工作原理:    XQG-II型吸附式氢气干燥器设备主要由吸附塔、油气分离器、冷凝器、气水分离器、强制循环风机和控制系统等组成。是清除发电机内部冷却用氢气氢所含水蒸汽的专用设备。它广泛用于电力、石油、化工、气体制造、净化业、以及干燥剂生产和污水处理等领域。吸附式氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用固态干燥剂活性稆的吸湿能力。将发电机中冷却用氢气通过填充满高疏松活性氧化铝的吸湿塔而实现的。活性铝的重要性是其具有的化学惰性,并且无毒,当它吸收水分达到饱和后,可通过加热来驱除水分,从而恢复吸湿性能。活性铝具有再生还原的性能,不受重复再生的影响。水蒸气的清除是靠带有水蒸气的氢气通过装满活性铝的吸收层而完成的。 特殊的高疏松度使单位重量的活性铝有很大的表面积和吸收能力,在活性铝吸收水蒸气达到饱和以后靠加热驱除水蒸气来完成再生作用,重复再生后的活性铝的性能及除湿效率不受影响。    干燥器‘再生’是由埋置在活性铝中的电加热装置定时对干燥器加热,使饱和的活性铝中的水分汽化,同时让附加封装的氢气流过吸湿层,从而带走加热释放出来的水蒸汽,然后将氢气冷却,冷凝出的水分将通过分离器和疏水阀将水排出系统。    本设备有两个吸收塔,因此能够对氢气进行不间断的干燥除湿,当其中一个吸收塔工作在吸湿状态时,而另一个吸收塔则工作在再生状态。在正常情况下,靠氧化铝及其由加热作用完成的再生分离水蒸气的交替过程可以一直继续下去。由于该型式干燥器有两个吸收塔,所以它是一种能够进行连续干燥的装置,当其中一个吸收塔清除发电机内来的氢气中的水蒸气时,另一个吸收塔进行干燥剂的再生过程。    在预定的工作周期周中,先进的工业控制机应用于设备中控制氢气流向,把氢气流从已饱和的吸湿塔中转移到刚完成再生过程的吸湿塔中,这个转换过程将已饱和的吸湿塔中置于再生循环中再生,周而复始,反复循环。因而这套装置完全实现了自动化运行,而无须用人置守控制。    考虑到氢气中含有雾化油问题,氢气在进入吸湿塔时对活性铝的吸湿性能有影响,该设备在氢气中进入吸湿塔前端附加有油气分离和气雾分离器两个装置,氢气在经过两个罐体时,能够将氢气中的雾化油分离出来。当油气分离器中的液位达到浮子继电器控制点时,设备将发出报警信号,同时启动防爆电磁阀,将氢气进口隔断,而旁路电磁阀打开。这样能够有效地控制吸湿塔中进油而造成活性铝失效或加热损坏。气雾分离器中有过滤网和活性碳。可有效地减少氢气中的雾化油进入吸湿塔中而降低活性铝的吸湿性能,大大提高了活性铝和加热器的使用寿命。减少了干燥器的污染 。 氢气干燥器是一个装有活性氧化铝干燥剂的容器,有鼓风机可自动再生,吸满水的干燥剂可以利用阀门系统从发电机上断开,用内装的电加热烘干,鼓风机迫使气体通过干燥器,以除去水份,有恒温器保护干燥器防止过热。由于该干燥器内部设有风扇,因而亦可在发电机停机状态下使用,以便对发电机内气体进行干燥。运行过程·如图一:从发电机来的氢气由入口经过油气分离器过滤,流经四通阀STV1(1-2)进入吸附塔A,由吸附塔内干燥剂13x分子筛干燥,然后从四通阀STV2(1-2)排出。·如图一:同时吸附塔B内置的电加热器工作,使干燥剂中的水分汽化成水蒸气,小部分氢气经阀门V3通过四通阀STV1(3-4)进入吸附塔B带出释放的水蒸气。该水蒸气经四通阀STV2(3-4)进入冷凝器凝结成水,再通过气水分离器把凝结水由排污阀排出,氢气经吸附塔B等形成再循环。如图二:PLC控制四通阀自动定时切换,STV1由(1-2)、(3-4)通改变为(1-4)、(2-3)通;STV2由(1-2)、(3-4)通改变为(1-4)、(2-3)通。由此改变了氢气的流经通路,使氢气的干燥过程和再生过程在两个吸附塔间交替进行。 ·#3、#4机组氢气干燥器效果差原因分析近期#3、#4机组的氢气干燥器效果极其不好,发电机内的氢气露点长期不合格,经检修多次检查,干燥器排污门通畅,并没有堵塞。这说明干燥器内并没有水排出,也就是说明是干燥器内部出现异常,不能将经过干燥器氢气内部的水分离出来,从而达不到干燥的目的。故障分析:1、油气分离器效果不好,使氢气中的杂质或油气没有分离出来,带到干燥器内,使干燥介质失效,起不到干燥效果。再一个油气分离器从没有排污。2、干燥器加热温度不足,不能使干燥介质内的水分蒸发出来,也就不能将氢气中的水分分离出来。通过这几天的观察,干燥器的加热温度确实达不到设计要求,设计加热温度为163±28℃,而#3、#4机组干燥器加热最高温度也就是147℃,0.35Mpa下水的饱和温度是138.9℃,低于这个温度的水是蒸发不出来的,满足低限的只有3B干燥器的B塔和4A干燥器的A塔,这就是说干燥器加热温度是影响干燥效果的主要原因。3、通过再生塔的氢气流量过大,使干燥器加热温度提升不上来。现在#3、#4机组再生塔出口温度都偏高,与加热器温度、冷却器出口气体温度不平衡。这应该是造成干燥器加热温度上不去的原因之一。4、干燥器冷却后的最终温度都在36℃左右,这说明冷却水系统应该是正常的,开冷水温度为33℃,是能满足冷却要求的。处理办法: 1、定期进行油气分离器的排污或增加自动排污门,使分离出来的杂质及时排走,延长干燥介质的使用寿命。2、联系厂家更换干燥器期内的干燥介质。3、检查干燥器中的电加热器运行情况,查出加热温度上不去的原因。正常运行中可以将氢气干燥器隔绝出来,也可以用中间气体将氢气置换出去,可以进行彻底检修。4、调整运行中通过再生塔的氢气流量,使加热器温度、冷却器出口气体温度、再生塔出口温度达到平衡。163℃、38℃、82℃。通过调整指定一个干燥器的再生流量进行这几处温度进行对比,找出最佳开度。来观察干燥器内温度是否上升。进行氢气干燥器运行程序的调整,检查程序的正确性。2、氢气减压器:(YQQG-140)在氢气控制站中装有氢气减压器,保持机内氢气压力恒定,氢气减压器于供氢管路上,相当于减压阀,使用时将氢气减压器出口压力整定在0.4MPa,装于氢气减压器后的排空阀门用于调试减压器的出口压力为整定值0.4MPa,装于氢气减压器后的排空阀门用于调试减压器出口压力为整定值0.4MPa.3、氢气过滤器滤除氢气中的杂质,由于过滤元件是多孔粉沫冶金材料,强度太低,在正常使用情况下,过滤元件两端压差值一般不超过0.2Mpa,否则对过滤元件起破坏作用。4、纯度分析器氢纯度检测装置是用以测量机内氢气纯度的分析器(量程80%~100%氢气),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。该检测装置出厂时,下限报警点已设置在92%,下下限报警点设置在90%。仪器由特殊设计的风机,压差变送器及压差计组成,实际则是风机产生的压差,但由于此压差值与气体的密度有关,而气体密度又直接与气体的成分成比例,故只要测出风机压差就等于测出了气体密度,实际上两只压差计是直接按密度和纯度标注的。纯度计风扇附带三相交流380伏电动机,1/6HP,进出风差压变送器整定在0~76cm水柱,压差4~20mA直流输出。5、液体探测器如果发电机内部漏进油或水,油水将流入报警器内。报警器内设置有一只浮子,浮子上端有永久磁钢,报警器上部设有磁性开关。当报警器内油水积聚液位上升时,浮子随之上升,永久磁钢随之吸合,磁性开关接通报警装置,运行人员接到报警信号后,即可手动操作报警器底部的排污阀进行排污。相同的油水探测报警器氢气系统中设置有两件。另外在密封油系统中设置一件,用于探测密封油扩大槽的油位是否超限。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,每一个探测器装有一根回气管通到机壳,还装有放水阀能够排出积聚的液体。 6、氢气露点仪氢气露点仪装在发电机氢气干燥器的进氢管路上,对发电机内的氢气的温度和湿度进行在线监测,氢气露点仪的工作电源为交流220V,并有4~20mA的输出信号。7、发电机的氢冷却器发电机的氢冷却器卧放在机座顶部的氢冷却器外罩内。在汽、励两端的氢冷却器外罩内各有两组氢冷却器,每组分成二个独立的水支路。当停运一个水支路时,冷却器能带80%的负荷运行。·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。·发电机氢气冷却器采用绕片式结构。冷却器按单边承受0.8MPa压力设计。·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℃。为减少氢冷发电机的通风阻力和缩短风道,氢气冷却器安放在机座内的矩形框内。冷却器为四组,立放在发电机机座的四角。冷却器和机座间的密封垫结构既可以密封氢气,又可以在冷却器因温度变化胀缩时起到补偿作用,从而始终起到良好的密封作用。氢气冷却器的水箱结构保证了发电机在充氢的状态下,可以打开水箱清洗冷却水管,当冷却器水管从外部水管拆开后,氢气冷却器可以从发电机中抽出。主要部件如下:①冷却器框架:冷却器框架由两个侧板和两个端板组成。在定子机座和冷却器外壁板之间装有挡风板,以迫使氢气通过冷却器,从而提高冷却效果。外罩是用螺钉把合在机座上,并在结合面的密封槽内充胶密封,连接成为整体。外罩热风侧的进风口跨接在铁芯边端的热风出风区的机座顶部,其冷风侧的出风口座落于机座边端冷风进风区的上部,由机座边端第一隔板和与其结合在一起的内端盖和导风环构成设在转子上的风扇前后的低、高压冷风区:外罩的顶部处于发电机的最高位置,故在该处内部设置了充、排氢管道,在励端外罩顶部内还设有氢气纯度风扇的两根取样管,在汽端则有一根气体分祈取样管,这些管道的进出口都设在发电机机座的底部。②冷却水管:冷却水管为白铜管,纯铜翼片螺旋状缠绕在冷却水管外以增加散热面积,翼片锡焊在水管上,以提高热传导能力。冷却水管很长,在适当的空间间隔位置放置支撑隔板,该处水管外套橡胶套管,橡胶套管外径比翼片外径稍大,以便其能紧密地与支撑隔板配合,使水管被固紧。③水箱:水箱由螺栓与承管板把合,当检查或者维修需拆卸上水箱时,先松开把合螺栓,然后用吊攀螺钉起吊上水箱。④冷却水管,承管板:冷却水管末端插入不锈钢承管板中,且被胀紧。上部承管板把合在冷却器框架的端板上,并与外机座把合固定。下部承管板与外机座之间并不接触,在它们之间由特别设计的装置构成气密,气密部件与承管板的侧面相互接触但并不固定,使承管板能够沿冷却器长度方向伸缩,防止由于冷却水管的膨胀系数与外机座的膨胀系数不同而引起热应力损害.下部承管板侧面为精加工的气密面, 当该面出现缺陷时,需用油石磨平,当缺陷很深以致用油石无法修磨平时,则需补焊并重新加工。⑤密封垫板:为防止漏水,在水箱和承管板之间设有橡皮密封垫板。⑥放气管:为防止冷却水流被聚集的气体阻塞,冷却器内设有放气管。该放气管出口在下水箱外部。放气管向上穿过冷却水管至上水箱,在上水箱盖上钻孔并用塞子塞住,该孔位置应正对放气管口部。如果放气管被异物堵塞,即可将塞子拔掉,用前端磨成锥形的直杆插入管中清理,如果放气管取走,该孔也可作紧急放气孔使用。如需将放气管取出,则拆除下水箱,转动放气管,即可取出,拆卸方便。为了防止冷却水直接漏入机内,在冷却器与机座之间采用迷宫式挡水隔板,并在前、后水室二端的冷却器外罩底部设有ZG1/2螺孔,可接出浮子式液位控制器(检漏报警仪)的排放管道供检测冷却器有无漏水情况。2B氢冷器冷却效果差的异常原因分析1时31分,来氢冷器回水调门强制报警,检查发现汽端/励端氢温35度/45度,立即到就地氢冷器排空气,氢压下降(励侧氢温下降所致),停止排空,补氢至正常。就地检查2B氢冷器回水管道温度明显偏高(42度),其它氢冷器回水管道温度均为28度左右。通知检修处理。当时分析认为2B氢冷器冷却水管道堵塞,经检修检查确认没有堵。重新投入2B氢冷器,关小其余三台氢冷器供水门,全开2B氢冷器供水门后发电机励端冷氢温度正常,汽端和励端冷氢温度偏差也减小(偏差只有0.6~1℃比历史温差小),从SIS查看以前汽端比励端冷氢温度低2~3℃左右。正常运行时,汽端比励端冷氢温度低2~3℃左右,2B氢冷器冷却水回水温度比其他三台氢冷器回水温度高5℃,说明2B氢冷器冷却水流量比其他三台氢冷器冷却水流量小。2008年12月22日晚环境温度低造成冷却水温度低,氢冷器调门关的比较小(4~5%左右),而此时2B氢冷器回水温度涨至42℃,综合上述现象及重新投入的调整分析,造成2B氢冷器冷却效果差的原因为:1、冷却水分配不均:因冷却水温度低氢冷器回水调门开度过小,致使每台氢冷器的压差变小,导至氢冷器总冷却水流量减小,而2B氢冷器正常情况下系统阻力就大于其他几台氢冷器,所以在这种情况下使得2B氢冷器冷却水流量更低,造成其回水温度升高使励侧冷氢温度高于汽端冷氢温度近10℃。2、其次是2B氢冷器可能存有空气,形成气塞,使2B氢冷器原本流量低的情况下造成冷却水停止流动,从而使发电机两侧冷氢温度偏差增大。、防止氢冷器漏氢的技术措施·氢压降低现象·1)氢压指示下降或报警。·2)补氢量增加。 ·3)发电机风扇差压降低。·4)氢、水差压降低。·原因·1)补氢调节阀失灵或供氢系统压力下降。·2)密封油压力降低。·3)氢冷器出口氢气温度突降。·4)氢系统泄漏或误操作。·5)表计失灵。1、开冷水泵正常运行时出口压力不得大于0.5MPa,应在0.45~0.5MPa之间。2、开冷水泵正常轮换时,存在两台泵同时运行情况,要求两台泵运行时开冷泵出口压力不大于0.55MPa,可以用开冷泵再循环门手动调节。3、开冷水系统启动前,氢冷器各入口门必须保证关闭状态,同时正常运行期间如切除个别氢冷器,必须先关闭氢冷器入口门,然后开启氢冷器放空气和放水门泄压,防止氢冷器超压。4、氢冷器外附近管道需要动火工作,必须经过厂部同意后、现场测氢冷器排空气管无氢或发电机排氢之后方可进行。5、在发电机正常运行每后夜班进行一次A/B/C/D水侧放空气时,如发现有大量气体应立即用测氢检漏仪进行检测并逐级汇报。6、运行各值应加强对氢冷器回水的漏氢检测、发现6.9m漏氢检测装置报警,应立即打开各氢冷器的放空气门进行测氢检测,发现异常及时汇报。7、要求每班巡检认真对发电机油水检漏装置进行检查,发现发电机有油水应立即排污并查找原因。8、氢气漏入定子水路问题由于氢压大于水压,在管道、绝缘引水管、水接头或空心铜线内如存在微、细裂纹或毛细小孔,一般情况下定子水路不会漏水,但氢气会从小孔细纹处漏入定子水系统。漏入水系统的氢气积蓄在储水箱的顶部,通过安全阀设定在0.035兆帕压力下释放,排入大气。在储水箱的排气管上装有一只氢气流量表,可以测定氢气漏量9、定冷水、氢压、开冷水三者关系定冷水压力0.41MPa、开冷水压力0.38MPa、氢压0.4MPa六、氢气系统启动前检查1)充氢前确认发电机本体检修工作票全部结束,汽机房内停止一切动火工作。 1)充氢现场必须清理干净,围好红白安全带,带挂好警告牌。2)现场消防设备完好并备有一定数量的大中型二氧化碳、1211灭火器、以及石棉布、消防栓等消防设施,定期检验合格。3)发电机泄漏试验合格。4)发电机密封油系统正常运行。5)发电机检漏装置投入。6)现场、CRT有关信号显示正常,报警准确。7)由值长发令,发电机方可充氢。七、发电机充氢的操作氢气与空气的混合物当氢气含量在4-74.2%范围内,均为可爆性气体。与氧接触时,极易形成具有爆炸浓度的氢、氧混合气体。因此,在向发电机内充入氢气时,应避免氢气与空气接触。为此,必须经过中间介质进行置换。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%(CO2),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%(CO2),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。此过程所需气体的为发电机和管道容积的1.5~2倍。机组启动前,先向机内充入20-30kPa的压缩空气,并投入密封油系统。然后利用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。开始充氢,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。1、检查氢系统各阀门处于正常位置,补氢总门后堵板加装完毕,联系化学做好分析准备。2‘用二氧化碳置换空气:A确认CO2钢瓶连接好,用CO2置换空气,检查CO2排气门MKG11AA310、补氢门MKG11AA312在关闭位置,CO2瓶出口总门MKG31AA301、CO2进气门MKG11AA309、排氢门MKG11AA311在开启位置。B缓慢开启二氧化碳瓶阀门,控制CO2流量避免过冷,向发电机内充二氧化碳,同时稍开发电机排气总门MKG11AA308,维持发电机内风压在0.015~0.02MPa之间。C发电机内二氧化碳浓度达到90%以上时,用CO2进行发电机各死角排污,5分钟后关闭。 D当发电机内二氧化碳浓度达到95%以上时,可停止充二氧化碳,。E首先关闭二氧化碳瓶阀门,然后关闭发电机排气总门MKG11AA308、CO2瓶出口总门MKG31AA301、CO2进气门MKG11AA309、排氢门MKG11AA311,开启CO2排气门MKG11AA310、补氢门MKG11AA312。3、用氢气置换二氧化碳:A确认补氢总门后堵板已拆除,H2钢瓶连接好,用H2置换二氧化碳,检查排氢门MKG11AA311、CO2进气门MKG11AA309CO2在关闭位置,补氢门MKG11AA312、二氧化碳排气门MKG11AA310开启,H2瓶出口总门MKG41AA301在关闭位置。B缓慢开启氢棚来氢气手门MKG41AA490,控制H2流量不超过100m3/h,防止出现危险,向发电机内充氢气,同时稍开发电机排气总门MKG11AA308,维持发电机内风压在0.021~0.035MPa,注意监视发电机平衡阀和差压阀的跟踪情况。C发电机内氢气纯度达到95%以上时,进行发电机死角排污,5分钟后关闭。D当发电机内氢气纯度达到96%以上时,停止充氢,关闭氢气瓶阀门或氢棚来氢气门MKG41AA490,关闭发电机排气总门MKG11AA308、二氧化碳排气门MKG11AA310。E将发电机内氢压逐渐提高到0.36MPa。八、发电机排氢的操作机组排氢时,降低气体压力至20-30KPa,降压速度不可太快,以免引起静电。然后向机内引入CO2用以驱赶机内氢气。当CO2含显超过95%时,方可引入压缩空气驱赶CO2,当气体混合物中空气含量达到95%,才可终止向发电机内输送压缩空气。1)发电机停用后,如发电机及辅助系统有检查工作,必须在停机后排H2,用CO2置换H2,然后用空气置换掉CO2,方可进行动火和维修工作。2)如汽轮发电机停用后,无动火工作并且发电机及辅助系统没有任何检修工作,则发电机可不必排氢,但停机后应维持氢压、氢气纯度正常。3)如汽轮发电机停用后,现场需动火可将H2压泄放到20KPa,然后用CO2置换H2,CO2纯度达到95%以上即可进行动火工作,注意CO2在发电机内最长可停留24小时。4)只要发电机内有H2或CO2发电机密封油系统就不能停止运行。5)用二氧化碳置换氢气:A开启发电机排气总门MKG11AA308,稍开排氢门MKG11AA311,降低发电机氢压至0.01Mpa。B确认CO2钢瓶连接好,用CO2置换H2,检查CO2排气门MKG11AA310、补氢门MKG11AA312在关闭位置,CO2瓶出口总门MKG31AA301、CO2进气门MKG11AA309在开启位置。C缓慢开启二氧化碳瓶阀门,控制CO2流量避免过冷,向发电机内充二氧化碳,同时用排氢门MKG11AA311,维持发电机内风压在0.02MPa。 D发电机内二氧化碳浓度达到90%以上时,用CO2进行发电机各死角排污,5分钟后关闭。E当发电机内二氧化碳浓度达到95%以上时,可停止充二氧化碳。F首先关闭二氧化碳瓶阀门,然后关闭发电机排气总门MKG11AA308、CO2瓶出口总门MKG31AA301、CO2进气门MKG11AA309、排氢门MKG11AA311。6)用压缩空气置换二氧化碳:A将补氢系统隔绝,空气干燥器投入,方法同用氢气置换二氧化碳。B化验结果发电机内二氧化碳含量小于5%时置换结束。C用压缩空气置换二氧化碳可以采用边补边排的方法,但是操作过程中不要使发电机内气体压力有较大波动。同时加强氢油差压的监视与调整。九、氢气系统正常运行监视调整发电机正常运行的补氢排氢:我公司发电机设计机内压力为0.414MPa,机组在正常运行中,氢气会通过密封油系统及其它不严密部分泄漏出去,为维持气体压力在规定值,就要不断的进行补充,补充氢气来自储氢站。本机组补氢为手动操作,由汽机6.9米处的系统进行补充,设计最大泄漏量为10m3/天。当发现补氢量异常增大时,应当对系统进行检漏。在正常运行中,也应当利用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。在汽机零米设由就地氢气控制盘,可以实时监视氢气压力、温度、纯度。当纯度低于95%时要进行排氢再补充操作,直至纯度合格。正常运行时,由于下述原因发电机需补充氢气:1、由于存在氢气泄漏,故必需补充氢气以保持压力。2、由于密封油中溶解有空气,至使机内氢气污染纯度下降:需排污补氢,以保证氢气纯度。正常运行时氢气减压器整定值为0.4MPa;发电机运行时,当机内氢气压力下降到0.38MPa时,压力开关动作报警;手动调节氢气减压器补氢到0.4MPa。1)机组启动过程中,不应过早的向氢气冷却器供冷却水,应在入口风温超过40℃时,再投入氢气冷却器水侧并投入其自动控制,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。2)机组正常运行时,发电机内H2压应为0.4MPA,当H2压下降低到0.38MPA时,压力开关报警,联系化学后,补氢到0.40MPA,发现氢压下降时,应立即查明原因,并进行消除。3)机组正常运行时,发电机H2温控制投自动,温度设定45℃,最低不低于40℃,最高不高于48℃,出口风温最高不高于80℃。机组停用后,随H2温下降,及时关闭氢冷调整门和氢冷器进出水门,以防发电机过冷。 1)正常运行时,发电机内H2纯度应在96%以上,含氧量小于2%,否则开启各排污门,进行排污。如发现H2纯度下降,应严密注意并寻找原因,纯度下降至97%,必须及时汇报领导,发电机工况监视柜无报警信号。2)经常检查干燥器自动再生、干燥、定期排污正常。3)发电机氢气系统正常运行后,若需投用自动补氢,运行人员交接班时,应按时检查并记录自动补氢量,判定氢气泄漏情况,若24小时补氢量大于11M3,应及时汇报;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和汇报。4)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。5)如有检修工作,需在汽机房禁区外动用明火时,应经化学化验,并经批准后方可进行,同时现场应配备足够的消防器材。6)凝汽器钢管泄漏时,必须经化学现场测定确认可燃可爆气体不存在时,方可用蜡烛找漏。7)当内冷水箱内含氢量达3%时,应报警显示,在120小时内漏氢缺陷未消除或含氢量达20%时,应停机处理。8)氢系统正常运行时,氢操作站与二氧化碳及压缩空气管道相连的门后法兰应加堵板隔离。9)发电机运行时,密封油氢侧排油烟机应保持经常运行,每周一次在排烟机出口和润滑油箱排烟风机出口测定含氢量应不大于1%,如含氢量超出2%时应查明原因并予以消除。10)检修人员对氢系统的检修工作必须办理动火工作票,能拆下的部件必须拆下移至安全地方检修,不能拆下的部件检修时,必须与运行系统有可靠的隔断(加堵板),并经高纯二氧化碳彻底置换合格,系统经连续三次化验分析合格,周围室内检测含氢量小于1%,同时随时进行检测含氢量,方可工作,工作前检修人员应详细制定工作计划,尽量缩短动火工作时间。11)对氢系统的检修工作必须使用铜制工具,不得已使用铁制工具时,工具上必须涂抹均匀黄干油,否则不准使用铁制工具。十,气体置换时的注意事项:1)现场严禁吸烟及动火工作。发电机冲氢后,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)发电机气体置换时,应维持发电机内气体压力在20-50Ka,此压力下氢油压差阀一般跟踪比较正常,气体置换所用气体量较少,只有在发电机气体置换结束后,再提高风压或泄压。3)排放氢气时,速度应缓慢,注意氢油压差阀跟踪正常,排污口附近严禁动用明火。4)气体置换前,应通知检修,使行车远离。置换工作结束前,行车严禁在上方来回行走。必要时,还应打开汽机房屋顶窗户。发电机进行气体置换时,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10米内严禁明火。 1)在气体置换过程中,必须用二氧化碳或氮气作为中间介质,严禁空气与氢气直接接触。2)开启二氧化碳瓶时,应缓慢进行。如发生冻结闭塞现象时,可用热水烘暖;为缩短气体置换时间,必要时可用数个二氧化碳瓶瓶,同时供气注意二氧化碳瓶的结露情况,一般上升至离瓶底0.5米以上时,应及时调换。瓶内压力不应全部放尽,应不低于0.5MPa。气体置换过程,CO2在发电机内最长可停留24小时。3)气体置换过程,应在低风压下,并尽可能在转子静止或盘车时进行,若为条件所迫,亦可在发电机转速<1000r/min时进行。整个置换过程中,应严密监视发电机风压,密封油压力及油温的变化。严密监视平衡阀、差压阀的跟踪情况;严密监视消泡箱液位,氢侧密封油箱油位以及各浮子式液位检漏仪液位的变化。4)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。发电机氢气系统正常运行后,若24小时补氢量大于12M3,应及时汇报并查找原因。5)在氢系统充氢或置换过程中,不得进行拆卸螺丝等检修工作。6)在氢系统充氢或置换过程中,氢气、二氧化碳、压缩空气之间必须分别独立工作(加堵板)。气体置换应严格执行补排氢操作卡,氢系统阀门操作必需使用铜扳手。注意:氢(气体)控制站所有焊接阀门都是波纹管手动门,其结构特点是:阀芯底部带有聚氨酯垫片同时由波纹管补偿,密封性能好;要求在操作控制站所有波纹管手动门时,手动关闭后禁止用扳手大力叫严(特别是在氢系统查漏时),如仍存在内漏问题,属于阀门本身问题,应通知机务人员处理。十一、影响氢冷机组氢气纯度的几项因素分析及处理    氢冷系统在发电机中的应用,使大容量、高效率的发电机的出现成为可能。但发电机氢冷系统的采用也带来了一系列的问题,其中最为突出的是氢气湿度和氢气纯度的问题。氢气湿度高,易造成氢冷发电机护环的损坏和定子线圈端部绝缘的击穿;而氢气纯度低,则会直接影响发电组的安全运行。发电机氢冷系统中氢气湿度的维持*的是采用在线吸附干燥的方式来进行,干燥装置采用吸附式干燥器,产品氢气的露点一般均能维持在-20℃以下。氢气纯度的维持则*双流环密封瓦,通过氢侧密封油平衡阀跟踪空侧密封油压以维持双流环间尽量少的空、氢侧密封油串流,以防止氢气纯度的下降。发电机氢气纯度的下降是一个比较综合性的问题,与很多因素都或多或少的有着一定的关系。1、影响发电机氢气纯度的因素1)影响氢气纯度的直接原因    电厂空、氢侧密封油的设置(典型的二流环式密封)是防止氢气外泄的作用,空、氢侧密封油油路的分开是为了防止氢气受到含空气和湿气较多的空侧密封油的污染。其主要是*氢侧密封油压通过粗调氢侧密封油泵出口再循环阀使空、氢侧密封油压基本一致,同时通过调节氢侧密封油平衡阀下部顶针顶起高度,从而使密封瓦处的空、氢侧密封油压力达到平衡,以使密封瓦中间环处的空、氢侧密封油串流量达到一个较小的水平(通常是在±10cm 水柱以内,其中+表示氢侧密封油压高、-表示空侧密封油压高)。来保持发电机内H2的干度和纯度。按下之(a)后当密封瓦处的空、氢侧微差压调整好后,由于平衡阀平衡点已经设定好,当空侧密封油压改变时平衡阀自动跟踪调节氢侧密封油压使空、氢侧微差压保持不变。当氢侧密封油平衡阀调节不灵敏时,会造成氢侧密封油压过高或过低,使中间环处的空、氢侧密封油平衡被破坏,使空、氢侧密封油之间的串流增大。当氢侧油压过高时,氢侧密封油通过中间环流至空侧密封油当中,氢侧密封油箱油位下降,为维持氢侧密封油箱油位,空侧密封油自动补油至氢侧油箱,这样,富含空气和湿气的油使氢侧油受到污染,特别是在消泡箱内扩容时会将其中的空气和湿气基本上全部释放,使氢气纯度下降。当氢侧密封油压过低时,空侧密封油直接进入氢侧油,回至消泡箱,扩容并释放空气和湿气,使氢气品质恶化。    综上分析可知:影响发电机内氢气纯度的直接原因是空、氢侧密封油的串流,而影响串流的因素有以下几方面原因。1)平衡阀调节失灵对H2纯度的影响    造成氢侧密封油平衡阀调节不灵敏的主要原因是调节阀的卡涩以及平衡阀信号室内有杂物。由于密封瓦处空、氢侧密封油压压差仅几个mmH2O,油路或信号管稍有堵塞或杂质均会使平衡阀调节不灵敏现象的发生。3)、密封瓦间隙对氢气纯度的影响    发电机轴与密封瓦之间间隙对串流量的影响如下式所示:    Q=πdΔp/c3/(12μl)(1)i.其中Q—密封油间的串流量ii.Δp—空、氢侧密封油微差压iii.d—转子轴径iv.c—中间环和轴间的间隙    μ—透平油的动力粘度    l—中间环长度    由上式可见,密封油间的串油量与密封瓦中间环与轴的间隙成三次方关系,间隙越小,氢气越容易密封,空、氢侧密封油间的串流量也会越小。但密封瓦与发电机轴之间的间隙是一个比较难协调的矛盾,由于密封瓦是浮动在轴上的,该间隙太小,极容易引起发电机两侧轴承振动的增大。该间隙太大,不但引起串流量的增加,同时由于空侧密封油流量大,流阻小,空侧油直接通过中间间隙流至氢侧油处,会造成氢侧油的虚假油压,此时虽然空、氢侧密封油微差压计上显示空、氢侧密封油已达到较好的平衡,但实际上密封瓦中间环的串流量还是很大。4)、密封油温度对氢气纯度的影响    密封油温度对氢气纯度的影响主要表现在密封油温度的改变使密封瓦与轴之间的间隙改变,从而使油的串流量改变。油温改变对间隙的影响关系式如下:Δc1=αsealdΔt(2)Δc2=αrotordΔt  Δc=Δc1-Δc2其中Δc—间隙改变量αseal—密封瓦线形膨胀系数  αrotor—轴线形膨胀系数  d—轴径  Δt—温度改变量    同时油温的改变使得油的动力粘度改变,油的流动特性改变使油的串流量改变。5)、氢侧供油管路节流对氢气纯度的影响    氢侧密封油供油管路的意外节流造成氢侧油供油不足,密封瓦氢侧油腔内油压无法正常建立,使得中间密封环空、氢侧密封油压无法达到平衡,从而使空侧密封油向氢侧密封油中串流。但不同的节流点表现出来的现象是不同的,由于空、氢侧密封油微差压管路取样点是取在发电机端盖处的 ,在取样点前出现节流时,表现在调节氢侧油母管压力时空、氢侧密封油微差压计上反映迟钝。当取样点后有节流时,调节氢侧密封油压,则微差压计上的动作幅度会很大。6)、平衡阀信号管管路有节流时对氢气纯度的影响    平衡阀时刻处于跟踪空侧密封油压调节氢侧密封油压,使得空、氢侧密封油压基本一致,因此平衡阀信号管内一直有微量油流动。当管路中有节流时,会造成油压信号传递失真,平衡阀调节滞后,影响调节品质,使空、氢侧间的串流增加,氢气纯度下降。7)、排烟风机的运行以及氢冷器泄漏对氢气纯度的影响    排烟风机出力不足或不运行会造成更多的空气和湿气溶入空侧密封油中,这样极少量的串油量就会使氢气纯度出现较大的下降。排烟风机出口管疏油不畅是使排烟风机出现出力不足的重要原因。    氢冷器的泄漏或渗漏主要造成氢气湿度的恶化,但由于物理交换的不可避免性,水中的空气会析出,氢气纯度势必下降。2、号机组氢气纯度低缺陷的分析与处理2.1问题的出现    1号机组在1996年大修后一直出现氢气纯度较低的现象,但故障现象并不明显,通过氢气正常泄漏和补充发电机氢气纯度基本上能维持在上海电机厂要求的95%以上。在1997年10月份1号机组小修后,氢气纯度的下降速度较多,为维持发电机氢气纯度在95%以上,每天都要进行排补氢的工作,排补氢量达到平均每天40个标准m3以上。不但增加了汽机房运行的不安全性,还增加了汽机巡检人员的工作量,同时,也造成了大量的氢气被排放掉,既造成能源的浪费,也使制氢站的工作量大大增加。2.2问题的分析及初步处理    就现场的现象来看,1号机组氢侧油箱排油管温度很高,基本与油箱温度持平,而补油管温度基本为环境温度,由此可以判断密封瓦处存在较大的串流,使得氢侧密封油箱油位高,自动排油阀打开连续排油。励端空、氢侧密封油微差压为1.47~1.96kPa(15-20cmH2O)(空侧高),汽端为2.646~3.136kPa(27-32cmH2O)(空侧高),这也反映了空、氢侧密封油压的不平衡。氢侧密封油温53℃、空侧密封油温52℃、空侧密封油母管压力0.5MPa、氢侧密封油母管压力0.51MPa、油氢差压84kPa、氢干燥装置出口氢气露点-68℃左右,排烟风机运行正常,基本能排除氢冷器泄漏和排烟风机对其的影响。同时对汽、励端氢侧密封油平衡阀信号管进行了在线清洗,无节流及堵塞现象。而且主要由于汽端空、氢侧密封油压力无法平衡,对汽端氢侧密封油平衡阀及信号室进行了清洗,未能收到效果,更换汽端氢侧密封油平衡阀也未能收到成效。这样也就排除了平衡阀调节不灵敏造成氢气纯度低的可能性。    从日常调整的现象来看,当抬高氢侧密封油母管压力时,励端平衡阀微差压计反映明显,升幅较大,而汽端则反映迟钝。这一点说明有可能汽端氢侧密封油供油管存在意外节流。另外,发电机两侧密封瓦进油处空侧密封油压分别为汽端0.33MPa、励端0.37MPa,相差较大,这一点说明汽端密封瓦间隙磨损较大,泄油量较大,油压偏低。在某种程度上也会反映在汽端密封油微差压计反映迟钝上,因为泄油量大了,母管压力虽然改变了,但通过平衡阀节流调节后的改变量并不大,泄流快了,取样点处压力自然就不大变化了。    由于这两种情况均可能出现,但又无法在线处理,因此决定采用下述临时措施以减缓氢气纯度的下降速度。具体措施如下:将油氢差压调整至70kPa左右运行,抬高氢侧密封油母管压力至0.55MPa,适当降低密封油供油温度至空侧50℃、氢侧51℃。此时汽端空、氢侧密封油微差压在1.764~2.254kPa(18~23cmH2O)(空侧高)、励端空、氢侧密封油微差压在0.196kPa(±2cmH2O)左右。这样氢气纯度的下降有了一定的好转,每天平均的排补氢量在20个标准m3左右。   在随后的1号机中修过程中对1号机发电机两侧密封瓦块进行了检查,其中汽端密封瓦间隙超标(比标准超出一倍),励端密封瓦间隙合格。氢侧密封油供油管无堵塞和节流现象。更换汽端密封瓦瓦块后,运行情况正常,汽、励端空、氢侧密封油微差压均在±0.196kPa(±2cmH2O)左右,氢气纯度合格并维持在98%左右。3改进建议    此次氢气的下跌虽然是由于密封瓦间隙的磨损引起的,但这与系统布置上的不合理性有着一定的关系,由于空侧密封油采用的是供油总管调节油压。当两个密封瓦块与轴的间隙出现较大偏差时,两侧压力不平衡或者无法平衡的现象就会出现,氢气纯度就会下降。    因此,如果空侧密封油汽、励端均接入一路调节站,两侧油压更容易达到平衡,也就不会产生上述现象了;密封瓦处的空、氢侧密封油压的平衡是反映在平衡阀微差压计上的,但微差压计的信号管取样点在发电机端盖处,并不能真正反映瓦块中间环处空、氢侧密封油压是否平衡。而从取样点到密封油腔室这段管路的流动阻力对每个瓦块,以及瓦块的空、氢侧油管路来说都是不可能一样的,微差压计的平衡并不代表密封瓦内部达到了真正的平衡。    要真正做到尽量减少空、氢侧密封油的串流以维持发电机内部的氢气纯度,还需在不同的微差压下试运行一段时间,比较得出一个较佳的数值,在该数值下运行,以达到较理想的效果。另外,轴封系统的完善,主机透平油油质的提高都对氢气纯度的维持有一定的好处。

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