① 排氢风机的作用(发电机氢冷系统中的一个设备)
排氢风机的作用如下:
防止氢气泄露到汽机房内或汽轮机润滑油系统中去。废气从排油烟风机排出,然后经一条单独的直接穿过汽机房屋顶的排气管排入附近的空气中。
发电机氢冷系统的原理:
在电力生产过程中,当发电机运转把机械能转变成电能时,不可避免地会产生能量损耗,这些损耗的能量最后都变成热能,将使发电机的转子、定子等各部件温度升高。为了将这部分热量导出,往往对发电机进行强制冷却。常用的冷却方式有空冷却、水冷却和氢气冷却。由于氢气热传导率是空气的7倍,氢气冷却效率较空冷和水冷都高,所以电厂发电机组采用了水氢氢冷却方式,即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷,铁芯及端部结构件氢外冷。
② 氢气纯度异常对发电机有何影响
氢气在发电机中用于冷却,如果纯度异常,将会出现冷却的异常,出现问题.
然后氢气不纯的话遇到明火可能引起爆炸,安全性太低.
以下是资料:
我厂汽轮发电机均为上海电机厂生产的QFSN-600-2型发电机,此类发电机采用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水冷却,定子铁芯为氢气冷却,转子绕组为氢气内部冷却。发电机总装气体容量110立方米,内部氢气正常运行压力0.38--0.42MPa,额定压力0.4MPa。机组配备了发电机氢、油、水系统。氢系统用于冷却发电机转子绕组及定子铁芯,定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组,密封油系统是为了防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气逸出,这样可以保证发电机内氢气具有一定的纯度和压力。密封油系统采用双流环流式油密封,将供油系统分为空气侧和氢气侧两路分开的密封油系统,使氢侧油与空侧油的串流降至最低限度。在轴承回油及空侧密封油和公用的回油管道上,设有U型气封管,以防止氢气混入汽轮机润滑油中。
氢气作为一种极易爆炸的危险品,如果氢气中含氧量大于3%,遇火立即爆炸,而发电机在运转过程中可能出现定、转子放电现象,就是说,发电机内内氢气纯度的降低将存在氢爆的可能;发电机氢气纯度降低,可能造成发电机绕组绝缘下降,严重威胁发电机的安全,同时,还是造成发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因;同时发电机氢气纯度降低将影响冷却效果,直接与发电机效率有关,氢气纯度每下降1%,通风损耗及转子摩擦损耗将增加11%,正常运行时厂家要求氢气纯度在95%--98%之间,我厂规定氢气纯度>96%。所以运行中必须严格监视,及时调整,确保纯度合格。
影响发电机氢气纯度的主要因素主要有以下几个方面:
发电机气体置换时,排死角不彻底;
若有CO2瓶接入氢系统时,误开相关阀门;
发电机氢气冷却器泄漏;
测量仪表出现问题;
氢站所制氢气品质差;
发电机密封油系统运行不正常。针对以上几种原因,为防止发电机氢气纯度降低,我们在生产运行中应从以下几个方面入手,保证发电机氢气纯度在规定范围内。
1.发电机进行气体置换时,严格按照规程规定,在电机内氢气纯度大于96%后进行了全面排放死角2分钟,然后再进行升压,基本可以排除发电机气体置换时排死角不彻底的问题;
2.检查无CO2瓶接入发电机氢气系统,发电机经CO2置换后及时将CO2瓶与氢气系统隔离;
3.正常情况下,发电机内氢气压力略高于发电机氢气冷却器内冷却水的压力,但在特殊工况下,如闭式泵切换过程,两台泵并列运行时(一期为氢冷升压泵),冷却水压力可能会短时高于发电机氢气压力,若氢气冷却器有泄漏,就会造成发电机内进水。同样,定子冷却水系统也可能因同样原因造成冷却水进入发电机内部。因此,任何时刻必须保证发电机内部氢压高于水压,发现水压高于氢气压力时立即采取措施;注意防止定冷水系统满水。
4.同时对比DEH、DCS画面上气体纯度与就地氢气纯度检测装置,再结合人工取样测量,故基本可以判断是否测量仪表故障的情况;
5.氢站所制氢气品质差,通过补排氢则无法提高氢气纯度,若发生发电机氢气纯度低,通过补排氢长时间无法使氢气纯度提高,则应考虑氢站制氢原因;
6.发电机密封油系统运行情况,是影响发电机氢气纯度的一个重要因素。本厂机组采用双流环式密封油系统,流向密封环将起密封作用的油流分为空侧和氢侧两股。空侧油从密封环出来后流向空侧回油箱与#7、8瓦(一期为#9、10瓦)回油混合,一部分进入空侧油泵,另一部分进入主机油系统;氢侧油从密封环出来后经消泡箱回到氢侧回油箱,如下图所示。
空侧油为主密封油,通过主差压阀调节使油压始终保持高于机内氢压55-97KPa,便可防止氢气从发电机内逸出,我厂规程规定值为80~85KPa范围内。主差压调节阀失灵、卡涩,空侧密封油泵出力不足,或空侧密封油泵出口安全门内漏,都会使空侧密封油压无法调高,造成油-氢差压偏低,从而影响发电机内氢气纯度与压力;氢侧密封油始终跟踪空侧油而达到平衡,运行时通过平衡阀维持空氢侧密封油压差±490Pa范围内。如果这两股油在密封瓦和转轴的交汇处压力相同的话,则这两股油不会交换,带有空气的空侧油不会进入发电机而污染机内的氢气,带有氢气的密封油也不会流向发电机外而引起氢气泄漏量过大。密封油系统正常运行中氢侧回油箱的补、排油阀是关闭的,氢侧密封油处于一个静态平衡(相对)当中,若氢侧回油箱的补、排油阀调整不当,补、排油阀都有开度或补、排油过于频繁,则氢侧回油箱处于动态平衡之中,这也是造成空-氢侧密封油互相串油的重要因素。
另外,氢侧密封油直接与发电机内氢气接触,其含水量越大,密封油油温越高,其内部水份与油分子越容易扩散到氢气中,从而影响发电机内氢气纯度,因此维持密封较低含水量,控制密封油温度处于规定范围的较低水平,也是保证发电机内氢气纯度的重要环节。
③ 发电机氢气系统作用
氢气系统特征 大容量水氢氢冷汽轮发电机,为冷却定子铁芯和转子绕组,要求建立一套专门的供气系统。这种系统应能保证给发电机补氢和补漏气,自动地监视和保持电机内的额定压力、规定的纯度以及冷却器端的氢温。各种不同型号的汽轮发电机,供气系统基本上相同,其主要特征如下: 1、氢气由中央制氢站或储氢罐提供。 2、输氢管道上设置有自动氢压调节阀保持机内为额定氢压。当机内氢气溶于密封油被带走而使氢压下降或机内氢气纯度下降需要进行排污换气时,可通过调节阀自动补氢。 3、设置2台冷凝式氢气干燥器,以除去机内氢气的水分,保持机内氢气干燥和纯度。 4、设置一套气体纯度分析仪及气体纯度计,以监视氢气的纯度。专门用于监视换气的完成情况。 5、在发电机充氢或置换氢气的过程中,采用二氧化碳(或氮气)作为中间介质,用间接方法完成,以防止机内形成空气与氢气混合的易爆炸气体。 本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,铁芯为氢气外部冷却。发电机内的气体转换,自动维持氢压稳定,维持氢气纯度均由外部气体控制系统保证。 氢气系统主要设备 1、氢气干燥器 采用两台型号为LQS-IICS冷凝式干燥器。它是用发电机内风扇压差迫使氢气通过制冷装置流动,含有水份的热氢气遇到冷管壁时,水份在管壁上结露而析出,从而达到干燥氢气的目的。一般是一台运行,一台化霜。也可以互为备用。 2、氢气压力控制装置 采用一套型号为RQKZ的氢压控制装置,氢压控制装置由压力开关、氢压调节器、阀门和压力表等组成。该装置的顶部表示平时指示机内氢气压力,当调整氢压调节阀的输出压力时,则用于指示此时整定压力值。装置的底部表计指示氢源压力。氢源侧装有一个压力开关,当供氢压力低于整定值时发出报警 3、漏液检测器 漏液检测器是指装在发电机机壳和主出线盒下面的浮子开关,其可指示出发电机里可能存在的任何液体。在机壳的底部最可能积液的地方设有开
④ 发电机内氢气和冷却水是如何起到冷却作用的
氢气来冷却发电机:
氢气自只在发电机的腔室中循环,一般有四个冷风室 ,五个热风室(四进五出,进是冷风,出是热风,以200MW为例子),发电机转子的端部通常有热套的风扇,运行中是随着转子在转动的,依靠这两个风扇将发电机四角氢气冷却器冷却后的冷风(氢气)吹入发电机定转子之间的腔室,然后穿出去,依次穿越冷热风室,到中间热风室后,从定子腔室外边出来,后又经四角冷却器冷却进行新的循环。
氢气是由氢站用电解槽通过电解水制出来的。如果发电机漏氢气,或者其他因素造成氢气压力低,则可从氢站来的氢气母管补气。 如果氢气纯度不合格,则将氢气从发电机排出至大气。
水冷发电机:
定子冷却水系统的主要功能是保证冷却水(纯水)不间断地流经定子线圈内部,从而将发电机定子线圈由于损耗引起的热量带走,以保证定子线圈的温升(温度)符合发电机运行的有关要求。同时,系统还必须控制进入定子线圈的压力、温度、流量、温度、水的导电度等参数,使其运行指标符合相应的规定。
⑤ 柴油发电机组冷却水循环系统的方式是怎样的
发电机组的冷却系统通常是封闭式的,冷却介质循环使用。常用的冷却介质包括空气、氢气和水。冷却方式分为以下几种:
1. 空气冷却:这种方式通过风扇产生气流,利用冷空气对柴油发电机组的绕组端部、定子和转子进行冷却。热空气在定子和转子之间聚集后,通过铁芯风道排出,并在冷却器中进行冷却。冷却后的空气再次由风扇送入机组内部循环,以实现散热。空气冷却通常用于中、小型同步发电机组。
2. 氢气冷却:氢气由于其较好的散热性能,被用于大型汽轮发电机组的冷却。
3. 水冷却:水冷却采用定子和转子双水内冷的方式。定子水系统的水通过水管流向定子进水环,然后分别流向线圈吸收热量,再通过绝缘水管汇集到机座上的出水环,最后排入外部水系统进行冷却。转子水系统的水则流入转轴中心孔,沿着经向孔流向集水箱,再通过绝缘管流向线圈。冷水吸收热量后,通过绝缘管流入出水箱,最后通过排水孔流出。由于水的散热性能远高于空气和氢气,大型发电机组通常采用水冷却方式。