发电机H2安全技术培训.ppt

SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电厂H2的安全技术 山西电力科学研究院 郝树宏 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 培训目的 进一步熟悉发电机H2冷却和实 际应用中应掌握的理论和原理 学习交流事故案例，实现安全 生产 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 主要内容 发电机冷却 H2的性质 电解制H2原理和设备 发电机H2置换和运行 H2的分析与测量 安全事项和事故案例 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电机冷却方式 冷却方式单单机容量（MW) 简简称 定子绕组绕组转转子绕组绕组定子铁铁芯 25 50 100 200 300 600 1200 空外空外空空外冷 空外空内空空内冷 氢氢外氢氢外氢氢氢氢内冷 氢氢外氢氢内氢氢氢氢内冷 氢氢内氢氢内氢氢全氢氢冷 水内水内空双水内冷 水内氢氢内氢氢水氢氢氢氢 水内水内氢氢水水氢氢 水内水内水内全水冷 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电机冷却方式 目前最常见的发电机冷却方式-水氢氢 ：定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷 ，定子铁芯采用氢气表面冷却 氢气的冷却：在氢气冷却器中进行， 和工业水发生热交换 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 熟悉掌握和自觉应用 氢气相关性质是预防事故 发生的最有效的手段。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 氢气是无色、无味、无毒、窒息性气体 氢气密度0.0697g/L（标准状态），是最轻 的一种气体 在气体中氢气导热能力最好 与空气混和形成爆炸性气体 氢气微溶于水 扩散性和渗透性强 在自然界中绝大多数以化合物状态存在 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 氢气是无色、无味、无毒、窒息性 气体；氢气微溶于水，0100体积 水只能溶解2体积的氢气；扩散性 和渗透性强 在自然界中绝大多数以化合物状态 存在 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 气体空气氢氢气氮气二氧化碳 分子量2922844 相对对密度10.06970.9661.52 氢气是最轻的一种气体 几种气体分子量和相对密度 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 氢气是最轻的一种气体 应用： （1）转子表面摩擦损耗和能风损耗与冷却介质的密 度成正比，H2冷却两项损耗比空气冷却小约10倍。 （2）充排氢过程：H2从发电机上部进入，CO2空气 从下部进入。 （3）手工取样：取H2样品，出气管口向下排气； 取CO2样品出气管口向上排气。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 气体空气氢氢气氮气CO2 相对对比热热容（按质质量 ） 114.351.0460.848 相对对比热热容（按体积积 ） 111.021.29 相对热导对热导 率16.961.080.638 相对传热对传热 系数11.51.031.132 在气体中氢气导热能力最好 几种气体冷却介质热性能对比 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 氢气作为发电机冷却气体的优点 （1）比热容大、热导率大 （2）黏度小、密度小 （3）介电强度高 （4）无毒、无腐蚀性、化学稳定 （5）价廉易得 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 易燃易爆是氢气最主要的化学性质之一 H2 + O2 H2O l 燃烧 l 爆炸 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 在空气中燃烧烧范围围（体积积分数%）4.075.0 在空气中爆轰轰范围围（体积积分数%）18.059.0 在氧气中燃烧烧范围围（体积积分数%）4.6594.0 在氧气中爆轰轰范围围（体积积分数%）18.358.9 在空气中着火温度585 在氧气中着火温度560 着火能（mJ）0.02 燃烧热烧热 kcal/(g.mol)68 火焰温度2045 氢气燃烧和爆炸性质 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 易燃易爆是氢气最主要的化学性质之一 l爆炸范围宽，空气中4.075.0%可引起爆炸。 l虽然着火温度高，在500以上，但着火能只 有0.02mJ，有很小火源就能引起着火和爆炸。 l氢气发生爆炸压力可猛增20倍以上，当遇到障碍 物时反射压力是入射压力的23倍，冲击波是超 音速的。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 氢气的性质 防止氢气爆炸的关键是控制浓度和 杜绝明火 重点在检修过程、充排氢过程，还 应注意运行过程周围环境。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电机内冷水 pH(25)电导电导 率S/cm硬度mol/L含铜铜量g/L 7.09.02.08790105空侧密封油压 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电机H2置换和运行 安全注意事项： l杜绝明火。 l发电机风压试验必须合格。 l密封油系统必须投入正常运行。 l整个置换过程中，发电机内保持一定的压 力（0.010.03MPa之间 ）。 l置换速度不能太快 。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 发电机H2置换和运行 安全注意事项： l当发电机为氢气冷却运行时，补充空气的 管路必须隔断，并加严密的堵板；当发电 机内为空气时，补充氢气的管路也应隔断 ，并加装严密堵板。 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 山西电力科学研究院 SHANXI ELECTRIC POWER