《发电机氢气系统》doc版

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发电机氢气系统5.1概述5.1.1QFSN-350-2型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。氢气系统主要由氢站的高压储氢罐、备用氢瓶，置换用的氮气钢瓶，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。5.1.2主要技术参数额定氢气压力：0.35MPa(表压)氢气纯度:≥98%正常、≤95%报警氢气湿度(露点)：－18℃～－25℃，氢气压力在0.35MP5.1.3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，以监视氢气压力。5.1.4发电机气体置换采用中间介质置换法：1）发电机由充空气状态置换到氢气状态时：充氢气前先用中间介质氮气排除发电机及系统管路内的空气，当中间气体（氮气）的含量超过95%（N2）（容积比，下同）后，才可充入氢气，排除中间气体（氮气），最后置换到氢气状态。这一过程所需的中间气体（氮气）约为发电机和管道容积的2.5～3倍，所需氢气约为3～3.5倍。2）发电机由充氢气状态置换到空气状态时：先向发电机引入中间气体（氮气）排除氢气，使中间气体（氮气）含量超过97%（N2）后，方可引进空气，排除中间气体（氮气）。当中间气体（氮气）含量低于75%以后，可停止排气。此过程所需中间气体（氮气）约为发电机和管道容积的2～2.5倍。5.1.5发电机正常运行时的补氢和排氢：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，必须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，需排污补氢气，以保持氢气纯度。正常运行时氢气减压器整定值为0.35MPa，当机内氢气压力下降到0.32MPa时，防爆电接点压力表发信号，手动开启氢气减压器旁路阀门补氢，当机内氢压升至0.35MPa时，防爆电接点压力表发信号，手动关闭氢气减压器旁路阀门停止补氢。当发电机内应力达到0.36Ma，手动打开排空门，降低压力到0.35MPa。5.1.6主要设备1）氢气干燥器 利用发电机风扇前后之压力差，使机内一部分氢气通过氢气干燥器，以除去氢气中的潮气，保持机内氢气湿度在-18℃～-25℃。2）防爆浮球液位控制器监视泄漏发电机内泄漏液体及报警。测量液位调整范围：70mm，液位整定在30mm，上限报警10＋5mm。3）防爆电接点压力表：YXB-160-B3C型使用时应对防爆电接点压力表进行整定两个报警点：低点：0.32MPa高点：0.355MPa当机内氢气压力下降到0.32MPa时，防爆电接点压力表开始报警。当机内氢气压力升高到0.355MPa时，防爆电接点压力表开始报警。4）氢气过滤器滤除氢气中的杂质，由于过滤元件是多孔粉末冶金材料，强度较低，在正常使用情况下，过滤元件两端压差值一般不超过0.05MPa。否则对过滤元件起破坏作用。5）氢气减压器：在氢气控制站中装有氢气减压器，保持机内氢气压力恒定，氢气减压器装于供氢管路上，相当于减压阀，使用时将氢气减压器出口压力整定在0.35MPa。当机内氢气压力超过0.365MPa时，手动打开减压器后的排空门门排氢气。5.1.7控制系统信号表系统序号信号名称整定值保护操作备注氢气系统1机壳内氢压低≤0.335MPa防爆电接点压力表动作减压器自动或手动补氢阀2机壳内氢压高＞0.365MPa防爆电接点压力表动作手动排氢关闭补氢阀门（检查故障原因）3机壳内氢气纯度低≤95%氢气分析器发信号排污补氢4机壳内出现油水防爆浮球液位控制器动作排除液体查明原因5.1氢气系统启动前检查5.2.1充氢气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。5.2.2充氢气现场必须清理干净，带挂好警告牌。5.2.3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。5.2.4发电机泄漏试验合格。5.2.5发电机密封油系统正常运行。 5.2.6发电机检漏装置投入。5.2.7现场、LED有关信号显示正常，报警准确。5.2.8由值长发令，发电机方可进行气体置换。5.1发电机充氢气的操作5.3.1检查氢气系统各阀门处于正常位置，充空气总门后堵板加装完毕，联系化学做好分析准备。5.3.2用N2置换空气：A、确认N2钢瓶连接好，用N2置换空气，检查N2排气门、补氢门在关闭位置，N2瓶出口总门、N2进气门在开启位置，排氢气门在关闭位置。B、缓慢开启N2阀门，控制N2流量避免过冷，向发电机内充N2，当发电机内启压后，稍开发电机排氢气门，维持发电机内压力在0.015～0.02MPa之间。在充N2过程中，用加热器不断加热N2瓶体和汇流排，以防止冻结。C、从发电机排氢气门母管取样化验，N2浓度达到95%以上时，进行发电机各死角排污，5分钟后关闭。D、从发电机各死角取样化验N2浓度达到95%以上时，可停止充N2。E、首先关闭N2瓶阀门和氮气汇流排各门，然后关闭发电机顶部排氢气门，N2瓶出口总门。5.3.3用氢气置换N2：A、首先将压缩空气门隔绝加堵板；确认制氢站来补氢总门打开（氢气瓶作为备用）,用氢气置换N2。检查排氢门、N2进气门在关闭位置，补氢门、N2排气门关闭，氢气瓶出口门在关闭位置。B、开启氢气减压阀后出口门，缓慢开启氢气减压阀前入口门，控制H2流量，防止出现危险，向发电机内充入氢气，同时稍开发电机低部排氮气门，维持发电机内压力在0.01MP～0.015MPa，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98%以上时，停止充氢气，关闭减压阀前后手动门、氢站来补氢总门，关闭发电机排氮气门。E、将发电机内氢气压力逐渐提高到0.35MPa。5.2发电机排氢气的操作5.4.1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N2置换H2，然后用空气置换掉N2，方可进行动火和维修工作。5.4.2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气，但停机后应维持氢压、氢气纯度正常。5.4.3只要发电机内有H2或N2发电机密封油系统就不能停止运行。5.4.4用N2置换氢气：A、稍开发电机排氢气门，降低发电机内氢压至0.01Mpa。B、确认N2钢瓶连接好，用N2置换H2。 C、缓慢开启N2阀门，控制N2流量避免过冷，用加热器不断加热N2瓶体和汇流排，以防止冻结，向发电机内充入N2，同时用发电机排氢气门，维持发电机内风压在0.005MP～0.01MPa。D、当发电机排N2处浓度达到97%以上时，进行发电机各死角排污，5分钟后关闭。E、当发电机各死角N2度达到97%以上时，可停止充N2。F、首先关闭N2瓶阀门，然后关闭发电机N2汇流各门。5.4.5用压缩空气置换N2：A、首先将补氢系统隔绝加堵板；空气干燥器投入，方法同用空气置换N2。B、化验结果发电机内N2含量小于75%时置换结束。C、用压缩空气置换N2也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。5.1氢气系统正常运行监视调整5.5.1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门的工作情况。5.5.2机组正常运行时，发电机内H2压应为0.35MPA，当H2压下降低到0.335MPA时，压力开关报警，联系化学后，补氢气到0.35MPa，发现氢压下降较快时，应立即查明原因，并进行消除。5.5.3机组正常运行时，发电机H2温度控制投自动，温度设定45±1℃，最低不低于30℃，最高不高于48℃。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。5.5.4正常运行时，发电机内H2纯度应在98%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96%，必须进行排污提高氢气纯度，及时汇报领导，检查发电机工况监视柜无报警信号。5.5.5经常检查干燥器、氢气纯度分析仪、氢气露点检查仪、漏氢检查仪、油水探测仪工作情况，发现问题及时联系处理，要定期排污。5.5.6发电机氢气系统正常运行后，运行人员交接班时，应按时检查并记录补氢量，判定氢气泄漏情况，若24小时补氢量大于10M3，应查找原因及时汇报；发现发电机油水探测装置报警,应对油水探测装置进行放水，并查找原因及时处理和汇报。5.5.7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。5.5.8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。5.5.9凝汽器钛管泄漏时，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。 5.5.10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。5.5.11氢系统正常运行时，氢操作站与压缩空气管道相连的门后法兰应加堵板隔离。5.5.12发电机运行时，密封油空侧排油烟风机应保持正常运行，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。5.5.13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），并经高纯二氧化碳或氮气彻底置换，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，并配有足够的消防器材，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。5.5.14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。5.1气体置换时的注意事项5.6.1现场严禁吸烟及动火工作。5.6.2发电机气体置换时，应维持发电机内气体压力在0.01MP～0.015MPa，此压力下油氢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。5.6.3排放氢气时，速度应缓慢，注意油氢压差阀跟踪正常，排污口附近严禁动用明火。5.6.4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。5.6.5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。5.6.6开启N2瓶时，应缓慢进行。如发生冻结闭塞现象时，可用加热器烘暖；为缩短气体置换时间，必要时可用数个氮气瓶，同时供气注意N2瓶的结露情况。5.6.7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油水探测仪液位的变化。5.6.8发电机严密性试验不合格时，应努力查找原因消除泄漏点；否则发电机严禁充入氢气。5.6.9在氢气系统充氢气或置换过程中，不得进行拆卸螺丝等检修工作。 5.6.10在氢气系统充氢气或置换过程中，氢气、氮气、压缩空气之间必须分别独立工作（加堵板）。