氢冷技术教学课件

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。氢冷技术第一节氢气的着火、燃烧与爆炸氢气的着火、燃烧与爆炸是氢气的一个重要特性。经过以往事故事例分析可知 , 大多数事故发生是因为操作者对氢气的特性了解不够 , 思想上不重视 , 麻痹大意 , 操作不按规程所造成的。 因此只有充分认识及掌握了这些特性 , 工作中正确操作 , 就能够避免事故 , 保证设备及人生安全。一、 氢气的着火任何物质的燃烧都有一个着火点。 氢气在空气中的着火点温度是 585, 但还需要给它一个能量才能着火 , 这个能量仅为 20 ( 微焦 ) , 因此非常容易着火。化学纤维摩擦所产生静电火花的能量 , 都比 2

2、0 微焦大好几倍。因此经常在意想不到的情况下就可能引起氢气的燃烧 , 而且压力和温度高时更容易着火。二、 氢气的燃烧氢气的燃烧是着火反应的继续 , 是在不可能引起爆轰、 爆炸现象的安全条件下进行的。纯氢燃烧呈蓝色火焰 , 只是点火初期的瞬间有轻微的爆鸣声。 工业中应用的氢氧焰焊接金属就是典型的氢气燃烧。三、 氢气的爆炸一般所说氢气的爆炸是爆燃、爆轰的合并现象。氢气的爆燃是氢气燃烧的瞬间 , 由于扩散而且在扩散范围内的连锁反应 , 燃烧供给的氢气不继续 , 爆燃时有爆鸣声 , 爆燃时火焰速度是音速范围。氢气的爆轰是爆燃的进一步扩大 , 首先是氢气的量要比爆燃充分 , 其次环境是应使冲击波有反射的

3、条件 , 在恒定体积中产生爆轰压力可猛增 20 倍 , 如氢系统运行中某些玻璃监督仪器往往在爆鸣中炸得粉碎。氢气爆炸时能量要比爆轰更大 , 由上可知氢气与空气、 氧气混合状态的存在是危险的, 特别是在一定的绝对密闭状态下更危险。图1-2 是不同温度下氢在空气中的爆炸界限。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图1-2不同温度下氢在空气中的爆炸界限图1-3 是在不同压力下氢气和空气混合后的爆炸界限。图1-3不同压力下氢在空气中的爆炸界限注 1atm=101325pa由图 1-2 和图 1-3 可知 , 氢气的浓度升高 , 环境压力升高 , 环境温度升高爆炸区域都会扩大 ,

4、 因此实际工作中规定了安全界限 :氢气加氧气 :上限 96% h 2( 4%o2 )下限 5% h 2( 95% o2)氢气加空气 :上限 73% h 2( 27% o2空气 )下限 5% h 2( 95% o2 空气 )第二节氢气湿度的标准1、 发电机内氢气在运行氢压下的允许湿度的高限 , 应按发电机内的最低温度由表资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。1查得;允许湿度的低限为露点温度 td=-25 。表13-2发电机内最低温度值与允许氢气湿度高限值的关系发电机内最低温度510发电机在运行氢压下的氢气允许湿度高限 ( 露点温度0-5td)注:发电机内最低温度 ,可按如

5、下规定确定 :稳定运行中的发电机 : 以冷氢温度和内冷水入口水温中的较低值 , 作为发电机内的最低温度值。停运和开、 停机过程中的发电机 : 以冷氢温度、 内冷水入口水温、 定子线棒温度和定子铁芯温度中的最低值 , 作为发电机内的最低温度值。2、 供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常压下的允许湿度:新建、扩建电厂 ( 站 ) :露点温度 td-50 。已建电厂 ( 站) :露点温度 td -25 。第三节氢气泄漏与检测一、 检测的目的由于大型发电机组结构复杂 , 结合面多 , 而且氢气渗透性很强 . 因此漏氢现象时有发生。 检修现场常有铁的撞击、 焊接、 电弧发生 , 如有氢气存在将很危险。能否

6、在机房和发电机周围进行动火工作 , 就需要检测现场是否有氢气存在 , 以确保设备及人生安全。检测不等于检漏 ,但在泄漏量大时 ,亦可用检测的方法大致确定泄漏的范围。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。被检测的气体不能取样,因为被检测的区域是开放的,有空气流动 ,同时氢气有很强的扩散性 ,因此检测仪都配有即使抽取气样的探头以方便当场检测。漏氢影响到机组的安全运行,必须引起高度重视。防止电力生产重大事故的二十五项重点要求(国电发 589 号)氢冷电机密封性要求 ( jb/t6227)规定 ,应经常监视发电机的氢气密封系统,如在324 小时内漏氢量超过正常运行值的 1.5

7、倍或绝对值超过 18m/d 就应考虑停机进行处理。当内冷水系统中含氢量 ( 体积含量 ) 超过 3%时, 应加强对发电机的监视 , 若在 120 小时内缺陷未能消除或超过 20%时, 应立即停机处理。 当内冷水系3可在计划停机时安排消缺 , 或漏氢量超过3时,统漏氢量大于 0.5m /d 时,10m/d应立即停机处理。当发电机轴封油系统或主油箱内氢气体积含量超过1%时应停机处理。发电机的出线套管及其连接件以及其它密封装置的设计应使得氢气不能在该区域内积聚。如采用分相隔离母线 , 应使氢气不能在封闭母线外套内积聚。为防止氢气漏入封闭母线 , 在发电机出线套箱与封闭母线连接处 , 应设隔氢装置 ,

8、 并在合适地点设置排气孔和加装漏氢监测装置 , 当封闭母线外套内的氢气含量超过 1%时应停机找漏。汽轮发电机漏水、 漏氢检验 ( dl/t607 1996) 发电机整套氢冷系统在转子静止或盘车时 , 每昼夜最大空气泄漏量应合格 , 对于进口的大型氢冷发电机应符合厂家要求。二、 发电机漏氢的薄弱环节(一) 机壳的结合面漏氢大型发电机组由于机体庞大,结合面多 ,加工不精 ,光洁度和平面度差,密封垫料质量不高 ,施工水平差等都是造成结合面漏氢的原因。(二) 密封油系统密封轴瓦和瓦座的间隙不合格,运行中氢侧密封油压调整不当,氢气漏入密封油侧随油循环泄漏,因此运行中密封油系统的各差压调整阀如何保证其正常

9、工作 ,是防止密封油系统漏氢的关键。(三) 氢冷却器资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。氢冷却器装在发电机壳内 , 它是多管式结构 , 泄漏的可能性很大 , 因此每次大修时必须做水压试验 , 运行中氢压略大于水压 , 一般要不定期检查冷却器的排水中是否有氢气。(四) 出线套管出线套管的瓷件与铜法兰之间 , 用水泥粘结剂结合 , 极易松脱漏氢 , 因此出线套管穿过出线台板处的密封部位也是关键处。防止国产氢冷发电机封闭母线爆破事故技术措施1、 发电机各相及中性点出线套管保护箱上部应有适当孔径、适当数量的排氢孔 , 以利于及时排掉自出线套管漏出的氢气 , 为防止汽、 水、

10、油、 昆虫、 杂物等进入孔内 , 应设计完善的排氢管结构及过滤网。 并提供在运行中自管口伸入测氢仪表探头进行测氢的安全和方便条件。 排氢孔的位置在无连续测氢装置的条件下 , 应设计在保护箱顶部空气易流通处。2、发电机出线套管保护箱和封闭母线之间设计安装隔断套管 , 不论从隔氢以限制爆炸范围 , 还是从保护箱开孔后保持封闭母线封闭性能来看 , 都是必要的。但要求隔断套管具备同其工作条件相适应的密封性能。 因此 , 隔断套管在出厂前和安装后均应进行密封性能的试验。3、为防止在正常运行中和系统过电压的情况下 , 封闭母线产生电晕 , 为氢气爆炸提供条件 , 应增加起晕电压实验项目 , 并达到 3 3

11、.5 倍额定相电压时不起晕。( 电晕 : 带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象 , 常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内。 其特征为 , 出现与日晕相似的光层 , 发出嗤嗤的声音。产生臭氧和氧化氮等。电晕引起电能损耗,并对通信和广播产生干扰。)4、 机组大修时 ,应对发电机出线套管的漏氢情况进行检查(建议采用将套管下端以塑料袋套入并将塑料袋口扎紧于套管外壁的方法)。发现缺陷 ,及时处理。5、加强运行中对发电机出线套管的漏氢情况的监视 , 原有的连续测氢装置应加强维护管理 , 充分发挥应有的作用 , 且每周应进行一次核对性检测 , 没有连续测氢装置的 , 应使用防爆等级符合规定的便携式

12、仪器 , 每昼夜检测一次保护箱资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。排氢口处的氢含量。(五) 发动机氢系统 :包括管路、阀门、 法兰(六) 发动机氢气干燥系统 :包括管路、 阀门、 磁力泵、 冷却水、 干燥罐体、流量计、湿度在线监测仪。(七) 热工部分 :包括接线盘、压力表、变送器等。(八) 内冷水部分 :定子绕组接头内冷引水管接头裂纹或螺丝松动,造成漏氢。发电机在运行中要不定期对内冷水箱进行检测,是否有氢气排出。三、 气密性试验与运行监督氢冷发电机的气密性试验有两种:一种是为了查找泄露点,称查漏试验 ,另一种是为了测量泄漏程度或漏氢水平,称测漏试验。查漏是在大修中进行 ,测漏主要在大修后运行中进行。查漏试验应按计划 ,按部件 ,按系统单独进行 ,每个部