① 排氫風機的作用(發電機氫冷系統中的一個設備)
排氫風機的作用如下:
防止氫氣泄露到汽機房內或汽輪機潤滑油系統中去。廢氣從排油煙風機排出,然後經一條單獨的直接穿過汽機房屋頂的排氣管排入附近的空氣中。
發電機氫冷系統的原理:
在電力生產過程中,當發電機運轉把機械能轉變成電能時,不可避免地會產生能量損耗,這些損耗的能量最後都變成熱能,將使發電機的轉子、定子等各部件溫度升高。為了將這部分熱量導出,往往對發電機進行強製冷卻。常用的冷卻方式有空冷卻、水冷卻和氫氣冷卻。由於氫氣熱傳導率是空氣的7倍,氫氣冷卻效率較空冷和水冷都高,所以電廠發電機組採用了水氫氫冷卻方式,即定子繞組水內冷、轉子繞組氫內冷,鐵芯及端部結構件氫外冷。
② 氫氣純度異常對發電機有何影響
氫氣在發電機中用於冷卻,如果純度異常,將會出現冷卻的異常,出現問題.
然後氫氣不純的話遇到明火可能引起爆炸,安全性太低.
以下是資料:
我廠汽輪發電機均為上海電機廠生產的QFSN-600-2型發電機,此類發電機採用水氫氫冷卻方式,即定子繞組為水冷卻,定子鐵芯為氫氣冷卻,轉子繞組為氫氣內部冷卻。發電機總裝氣體容量110立方米,內部氫氣正常運行壓力0.38--0.42MPa,額定壓力0.4MPa。機組配備了發電機氫、油、水系統。氫系統用於冷卻發電機轉子繞組及定子鐵芯,定子冷卻水系統用於冷卻發電機定子繞組,密封油系統是為了防止外界空氣進入發電機內部及阻止發電機內氫氣逸出,這樣可以保證發電機內氫氣具有一定的純度和壓力。密封油系統採用雙流環流式油密封,將供油系統分為空氣側和氫氣側兩路分開的密封油系統,使氫側油與空側油的串流降至最低限度。在軸承回油及空側密封油和公用的回油管道上,設有U型氣封管,以防止氫氣混入汽輪機潤滑油中。
氫氣作為一種極易爆炸的危險品,如果氫氣中含氧量大於3%,遇火立即爆炸,而發電機在運轉過程中可能出現定、轉子放電現象,就是說,發電機內內氫氣純度的降低將存在氫爆的可能;發電機氫氣純度降低,可能造成發電機繞組絕緣下降,嚴重威脅發電機的安全,同時,還是造成發電機護環存在著氫致裂紋的主要原因;同時發電機氫氣純度降低將影響冷卻效果,直接與發電機效率有關,氫氣純度每下降1%,通風損耗及轉子摩擦損耗將增加11%,正常運行時廠家要求氫氣純度在95%--98%之間,我廠規定氫氣純度>96%。所以運行中必須嚴格監視,及時調整,確保純度合格。
影響發電機氫氣純度的主要因素主要有以下幾個方面:
發電機氣體置換時,排死角不徹底;
若有CO2瓶接入氫系統時,誤開相關閥門;
發電機氫氣冷卻器泄漏;
測量儀表出現問題;
氫站所制氫氣品質差;
發電機密封油系統運行不正常。針對以上幾種原因,為防止發電機氫氣純度降低,我們在生產運行中應從以下幾個方面入手,保證發電機氫氣純度在規定范圍內。
1.發電機進行氣體置換時,嚴格按照規程規定,在電機內氫氣純度大於96%後進行了全面排放死角2分鍾,然後再進行升壓,基本可以排除發電機氣體置換時排死角不徹底的問題;
2.檢查無CO2瓶接入發電機氫氣系統,發電機經CO2置換後及時將CO2瓶與氫氣系統隔離;
3.正常情況下,發電機內氫氣壓力略高於發電機氫氣冷卻器內冷卻水的壓力,但在特殊工況下,如閉式泵切換過程,兩台泵並列運行時(一期為氫冷升壓泵),冷卻水壓力可能會短時高於發電機氫氣壓力,若氫氣冷卻器有泄漏,就會造成發電機內進水。同樣,定子冷卻水系統也可能因同樣原因造成冷卻水進入發電機內部。因此,任何時刻必須保證發電機內部氫壓高於水壓,發現水壓高於氫氣壓力時立即採取措施;注意防止定冷水系統滿水。
4.同時對比DEH、DCS畫面上氣體純度與就地氫氣純度檢測裝置,再結合人工取樣測量,故基本可以判斷是否測量儀表故障的情況;
5.氫站所制氫氣品質差,通過補排氫則無法提高氫氣純度,若發生發電機氫氣純度低,通過補排氫長時間無法使氫氣純度提高,則應考慮氫站制氫原因;
6.發電機密封油系統運行情況,是影響發電機氫氣純度的一個重要因素。本廠機組採用雙流環式密封油系統,流向密封環將起密封作用的油流分為空側和氫側兩股。空側油從密封環出來後流向空側回油箱與#7、8瓦(一期為#9、10瓦)回油混合,一部分進入空側油泵,另一部分進入主機油系統;氫側油從密封環出來後經消泡箱回到氫側回油箱,如下圖所示。
空側油為主密封油,通過主差壓閥調節使油壓始終保持高於機內氫壓55-97KPa,便可防止氫氣從發電機內逸出,我廠規程規定值為80~85KPa范圍內。主差壓調節閥失靈、卡澀,空側密封油泵出力不足,或空側密封油泵出口安全門內漏,都會使空側密封油壓無法調高,造成油-氫差壓偏低,從而影響發電機內氫氣純度與壓力;氫側密封油始終跟蹤空側油而達到平衡,運行時通過平衡閥維持空氫側密封油壓差±490Pa范圍內。如果這兩股油在密封瓦和轉軸的交匯處壓力相同的話,則這兩股油不會交換,帶有空氣的空側油不會進入發電機而污染機內的氫氣,帶有氫氣的密封油也不會流向發電機外而引起氫氣泄漏量過大。密封油系統正常運行中氫側回油箱的補、排油閥是關閉的,氫側密封油處於一個靜態平衡(相對)當中,若氫側回油箱的補、排油閥調整不當,補、排油閥都有開度或補、排油過於頻繁,則氫側回油箱處於動態平衡之中,這也是造成空-氫側密封油互相串油的重要因素。
另外,氫側密封油直接與發電機內氫氣接觸,其含水量越大,密封油油溫越高,其內部水份與油分子越容易擴散到氫氣中,從而影響發電機內氫氣純度,因此維持密封較低含水量,控制密封油溫度處於規定范圍的較低水平,也是保證發電機內氫氣純度的重要環節。
③ 發電機氫氣系統作用
氫氣系統特徵 大容量水氫氫冷汽輪發電機,為冷卻定子鐵芯和轉子繞組,要求建立一套專門的供氣系統。這種系統應能保證給發電機補氫和補漏氣,自動地監視和保持電機內的額定壓力、規定的純度以及冷卻器端的氫溫。各種不同型號的汽輪發電機,供氣系統基本上相同,其主要特徵如下: 1、氫氣由中央制氫站或儲氫罐提供。 2、輸氫管道上設置有自動氫壓調節閥保持機內為額定氫壓。當機內氫氣溶於密封油被帶走而使氫壓下降或機內氫氣純度下降需要進行排污換氣時,可通過調節閥自動補氫。 3、設置2台冷凝式氫氣乾燥器,以除去機內氫氣的水分,保持機內氫氣乾燥和純度。 4、設置一套氣體純度分析儀及氣體純度計,以監視氫氣的純度。專門用於監視換氣的完成情況。 5、在發電機充氫或置換氫氣的過程中,採用二氧化碳(或氮氣)作為中間介質,用間接方法完成,以防止機內形成空氣與氫氣混合的易爆炸氣體。 本汽輪發電機是採用水氫氫冷卻方式,定子繞組為水冷,轉子繞組為氫氣內冷,鐵芯為氫氣外部冷卻。發電機內的氣體轉換,自動維持氫壓穩定,維持氫氣純度均由外部氣體控制系統保證。 氫氣系統主要設備 1、氫氣乾燥器 採用兩台型號為LQS-IICS冷凝式乾燥器。它是用發電機內風扇壓差迫使氫氣通過製冷裝置流動,含有水份的熱氫氣遇到冷管壁時,水份在管壁上結露而析出,從而達到乾燥氫氣的目的。一般是一台運行,一台化霜。也可以互為備用。 2、氫氣壓力控制裝置 採用一套型號為RQKZ的氫壓控制裝置,氫壓控制裝置由壓力開關、氫壓調節器、閥門和壓力表等組成。該裝置的頂部表示平時指示機內氫氣壓力,當調整氫壓調節閥的輸出壓力時,則用於指示此時整定壓力值。裝置的底部表計指示氫源壓力。氫源側裝有一個壓力開關,當供氫壓力低於整定值時發出報警 3、漏液檢測器 漏液檢測器是指裝在發電機機殼和主出線盒下面的浮子開關,其可指示出發電機里可能存在的任何液體。在機殼的底部最可能積液的地方設有開
④ 發電機內氫氣和冷卻水是如何起到冷卻作用的
氫氣來冷卻發電機:
氫氣自只在發電機的腔室中循環,一般有四個冷風室 ,五個熱風室(四進五齣,進是冷風,出是熱風,以200MW為例子),發電機轉子的端部通常有熱套的風扇,運行中是隨著轉子在轉動的,依靠這兩個風扇將發電機四角氫氣冷卻器冷卻後的冷風(氫氣)吹入發電機定轉子之間的腔室,然後穿出去,依次穿越冷熱風室,到中間熱風室後,從定子腔室外邊出來,後又經四角冷卻器冷卻進行新的循環。
氫氣是由氫站用電解槽通過電解水制出來的。如果發電機漏氫氣,或者其他因素造成氫氣壓力低,則可從氫站來的氫氣母管補氣。 如果氫氣純度不合格,則將氫氣從發電機排出至大氣。
水冷發電機:
定子冷卻水系統的主要功能是保證冷卻水(純水)不間斷地流經定子線圈內部,從而將發電機定子線圈由於損耗引起的熱量帶走,以保證定子線圈的溫升(溫度)符合發電機運行的有關要求。同時,系統還必須控制進入定子線圈的壓力、溫度、流量、溫度、水的導電度等參數,使其運行指標符合相應的規定。
⑤ 柴油發電機組冷卻水循環系統的方式是怎樣的
發電機組的冷卻系統通常是封閉式的,冷卻介質循環使用。常用的冷卻介質包括空氣、氫氣和水。冷卻方式分為以下幾種:
1. 空氣冷卻:這種方式通過風扇產生氣流,利用冷空氣對柴油發電機組的繞組端部、定子和轉子進行冷卻。熱空氣在定子和轉子之間聚集後,通過鐵芯風道排出,並在冷卻器中進行冷卻。冷卻後的空氣再次由風扇送入機組內部循環,以實現散熱。空氣冷卻通常用於中、小型同步發電機組。
2. 氫氣冷卻:氫氣由於其較好的散熱性能,被用於大型汽輪發電機組的冷卻。
3. 水冷卻:水冷卻採用定子和轉子雙水內冷的方式。定子水系統的水通過水管流向定子進水環,然後分別流向線圈吸收熱量,再通過絕緣水管匯集到機座上的出水環,最後排入外部水系統進行冷卻。轉子水系統的水則流入轉軸中心孔,沿著經向孔流向集水箱,再通過絕緣管流向線圈。冷水吸收熱量後,通過絕緣管流入出水箱,最後通過排水孔流出。由於水的散熱性能遠高於空氣和氫氣,大型發電機組通常採用水冷卻方式。