氢气系统讲解

氢气系统tc"氢气系统"\fC\l0125.1系统概述tc"系统概述"\fC\l02#1、2发电机采用水-氢-氢的冷却方式，定子铁芯和转子绕组采用氢气冷却。氢气系统为发电机氢气冷却系统提供干燥的氢气气源，氢气由储氢站供给。在机组启动前或停止运行期间利用中间介质（CO2）置换发电机内的气体。氢气系统的冷却采用高压开式冷却水。25.1.1氢气系统主要由以下部分组成（1）氢气汇流排（供氢系统）和二氧化碳汇流排（供二氧化碳系统）（2）二氧化碳加热器（3）氢气控制装置（4）氢气干燥器（5）氢气和二氧化碳置换系统（6）发电机绝缘过热监测装置（7）发电机漏液检测装置（气体巡回检测仪）（8）发电机漏氢检测装置（9）其他各类管路和仪表25.1.2氢系统的功能（1）提供对发电机安全充、排氢的措施和设备，用二氧化碳作为中间置换介质；（2）维持机内正常运行时所需气体压力；（3）监测补充氢气的流量；（4）在线监测机内气体的压力、纯度及湿度；（5）干燥氢气，排去可能从密封油进入机内的水汽；（6）监测机内绝缘部件是否过热；（7）在线监测发电机的局部漏氢；（8）检测漏入发电机内的液体（油或水）。25.2设备规范tc"设备规范"\fC\l0225.2.1氢气冷却器设备规范（表25-1）表25-1氢气冷却器设备规范序号项目单位数值1制造厂上海源盛/上海顺浩2数量组/台机43额定氢压MPa0.54进口氢温℃≤805出口氢温℃456闭冷水流量T/H9007闭冷水压力MPa0.38闭冷水入口温度℃≤389闭冷水温升℃525.2.2氢气干燥器设备规范（表25-2）表25-2氢气干燥器设备规范序号项目单位数值1制造厂扬州电力设备修造厂2型号XQS-DB3型式吸附式4数量组/台机15氢气处理量Nm3/h1006冷却水流量m3/h≥0.7～1.57设计压力MPa1.08运行压力MPa0.05～0.89电压V38010额定功率kW311氢气露点温度℃-5～-2512循环风机型号WBF-46013循环风机功率kW414循环风机电压V38015循环风机风量m3/h35016循环风机风压KPa0～1.725.2.3CO2加热器设备规范（表25-3）表25-3CO2加热器设备规范序号项目单位数值1制造厂扬州伊华科技有限公司2型号QJR-F3数量台/台机14额定功率kW55额定电压V3806CO2进口温度℃7CO2出口温度℃25.2.4氢气测纯仪设备规范（表25-4）表25-4氢气测纯仪设备规范序号项目单位数值1制造厂HONEYWELL2型号78663数量套/台机14纯度低限报警值%9025.2.5氢气系统额定参数（表25-5）表25-5氢气系统额定参数序号项目单位数值1发电机机壳容量m3902氢气额定纯度%983最低氢气纯度%954补氢纯度%985氢气露点温度℃-5～-256氢压变化范围MPa0.48～0.527油氢差压MPa0.18氢气泄漏量Nm3/24h189进口氢气温度℃4625.3系统启动tc"系统启动"\fC\l0225.3.1投运前检查25.3.1.1充氢前确认汽机房内停止一切动火工作,现场消防设备完好。25.3.1.2汽轮机处于静止或低速盘车状态。25.3.1.3系统阀门按检查卡检查无误。25.3.1.4有关阀门、表计和报警装置经校验合格，控制电源投入。25.3.1.5发电机已全部封闭，发电机和相关的管道系统气密性试验合格。25.3.1.6密封油系统及排烟风机已投用。25.3.1.7检查现场准备有足够的氢气瓶和CO2气体瓶。25.3.1.8确认H2/CO2气体纯度合格（1）CO2的纯度大于或等于99.9%（体积比）。剩下的0.1%中不得含有腐蚀性污染物；也不得含有氨气（NH3）和SO2。（2）H2的纯度大于或等于99.9%（体积比）。剩下的0.1%中不得含有腐蚀性污染物；也不得含有氨气（NH3）和SO2。25.3.2发电机充氢25.3.2.1发电机检修后，先进行充CO2置换空气。仅当发电机处于停机状态或盘车状态时，才可充入二氧化碳。在进行充气或排气置换时，发电机的转速不应高于盘车速度。25.3.2.2向发电机内充入二氧化碳置换空气的条件是：（1）气体供给系统的准备工作已完成。（2）二氧化碳瓶已与汇流排连接。（3）密封油系统及排烟风机已正常投入运行。25.3.2.3置换步骤如下：（1）将气体纯度仪送电，暖机约60分钟。（2）开启氢气纯度仪，二氧化碳进口门，设置为“空气中的二氧化碳”。（3）开启发电机排氢门；（4）开启发电机排气总门；（5）关闭发电机排CO2门；（6）开启发电机充二氧化碳门,（7）接通二氧化碳加热器电源。（8）调整好二氧化碳加热器出口温度至要求值。（9）开启汇流排上所有阀门，（10）开二氧化碳瓶上阀门，每次只能开启二个二氧化碳瓶，排空后换另二个（CO2瓶内压力为0.5MPa时即认为瓶内气体排空。注意调节CO2的流量不要太大，否则容易造成管路结冻，反而造成置换速度下降。保持CO2加热器一直运行，提高CO2温度，防止CO2温度低在发电机内部结露。（11）二氧化碳纯度达到90%时，对氢气干燥器、发电机绝缘过热装置和漏液检测装置进行置换，防止气体积聚在死角。（12）发电机内CO2纯度达到90%以上，关闭二氧化碳汇流排上所有阀门及充二氧化碳门。（13）关闭发电机排氢门。（14）切断二氧化碳加热器电源。25.3.2.4发电机内CO2纯度达到90%以上，停止充二氧化碳，按发电机充氢操作卡进行充H2置换CO2操作，步骤如下：（1）将气体纯度仪送电，暖机约60分钟。（2）开启氢气纯度仪氢气进口门，设置为“二氧化碳中的氢气”。（3）开启供氢站来氢门（4）开启发电机充氢调门及其前后截止门或旁路门；（5）开启发电机充氢流量计前、后截门或旁路门；（6）开启发电机充氢门；（7）开启发电机排气总门；（8）开启发电机排二氧化碳门；（9）氢气纯度达到98%时，停止排放二氧化碳，对氢气干燥器、发电机绝缘过热装置和小漏液检测装置进行置换，防止气体积聚在死角。（10）发电机内H2纯度达到98%以上，继续充H2操作，氢压充至0.47MPa左右。（11）发电机氢压至0.47MPa时，氢气置换结束，恢复各阀门原位置。25.3.2.3发电机充CO2和充H2操作，必须严格按操作卡要求的流量规定，充CO2要求大流量500Kg/h；充H2操作则必须缓慢，检查氢气纯度仪的流量在规定的范围内。25.4系统停运tc"系统停运"\fC\l0225.4.1发电机排氢25.4.1.1发电机停用后，如发电机及相关辅助系统有检查工作，必须在停机后排H2，用CO2置换H2，（方法同25.3.2.1）；然后用空气置换掉CO2，方法如下：（1）在发电机压缩空气进气门后连接移动管道；（2）开启发电机压缩空气进气门；（3）开启发电机充氢门；（4）开启发电机排气总门；（5）开启发电机排二氧化碳门；（6）当气体分析仪显示二氧化碳中空气含量约为100%时，表示二氧化碳已从发电机中排净。此时打开各漏液检测装置排污门，用压缩空气吹扫漏液检测装置和发电机出线盒；（7）关闭发电机排气总门；（8）吹扫10分钟后关闭除发电机出线盒漏液检测装置外其它各漏液检测装置排污门；（9）15分钟后打开发电机排气总门；（10）关闭发电机漏液检测装置排污门；（11）关闭发电机充氢门和压缩空气进气门。置换完毕后方可进行动火和维修工作，排氢应在发电机静止或低速盘车时进行。25.4.1.2发电机排H2及置换操作，必须按发电机排氢操作卡进行。25.4.1.3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，但停机后应维持氢压、纯度正常，氢气切为氢再循环风机干燥，现场仍应禁止动火工作。25.4.1.4如汽轮发电机停用后，现场需动火，可将H2压泄放到≤0.02Mpa，然后用CO2置换H2，CO2纯度达到95%以上，即可进行动火工作。CO2在发电机内最长可停留24小时。25.4.1.5只要发电机内有H2或CO2，发电机密封油系统就不能停止运行。25.4.1.6汽轮发电机停用后，排氢及置换工作结束，为保证发电机干燥，可以通过氢气控制装置上的可移动管道，向发电机通入干净、干燥的压缩空气，并且通过再循环风机和干燥器进行干燥。25.4.2发电机氢气置换规定25.4.2.1发电机在进行氢置换时，要密切监视氢侧油箱油位，发现氢侧油箱满油时要立即开启发电机氢侧油箱液位调节阀旁路门进行排油，防止油箱满油造成发电机进油。25.4.2.2氢置换时，先将氢压降至0.02MPa左右，若高中压转子温度在100℃以下时，停止主机盘车进行氢气置换，否则可采取降低汽机转速（12rpm25.4.2.3注意调节CO2的流量不要太大，否则容易造成管路结冻，反而造成置换速度下降。25.4.2.4保持CO2加热器一直运行，提高CO2温度，防止CO2温度低，在发电机内部结露。25.4.2.5要对氢气干燥器、发电机绝缘过热装置和泄漏检测装置进行置换，防止氢气积聚在死角。25.4.2.6CO2纯度达到95％以上时，可以将发电机内充入压缩空气，排除CO2。25.5运行维护tc"运行维护"\fC\l0225.5.1运行检查项目（1）氢系统热控设定值（表25-6）表25-6）氢系统热控设定值项目单位运行值报警值补充氢气压力MPa1＜0.6，＞1.5补充氢气流量m3/h1发电机氢气压力MPa0.5≤0.48，≥0.52发电机氢气纯度%≥9590发电机漏氢%＜1%2%发电机氢气湿度露点℃-25～0＞0发电机冷氢温度℃46（最低40，最高48）＜40，＞50发电机热氢温度℃最低45，最高80发电机氢水压差KPa＞80≤35（2）氢气系统正常运行时，必须进行日常维护工作，加强巡检，发现问题及时处理。（3）机组正常运行时，发电机氢压应为0.5Mpa左右，当氢压下降到0.455Mpa时，应补氢到0.5Mpa，氢气纯度96.5%以上，如不能及时补氢，则必须降低负荷至85%额定值。（4）机组正常运行时，发电机H2温控制投自动，以定冷水温度为基准，氢冷器入口闭冷水调门控制冷氢温度低于定冷水温约5℃。机组停用后，随H2（5）氢气露点温度控制在－5℃～－25℃，当氢气露点温度低于－25℃以下时，停运氢气干燥器，直至氢气露点温度升至－20℃以上时，重新投入氢气干燥器；当氢气露点温度高于（6）发电机每昼夜氢气漏泄量应小于18m3，当漏氢量大于（7）如果有一组氢冷器退出运行，则容许发电机以不超过80%额定负荷运行。25.6事故处理tc"事故处理"\fC\l0225.6.1发电机中进入液体检查进入发电机座内的液体并确定其来源。步骤如下：（1）关闭已报警的漏液检测器进液和回气阀。（2）打开对应的排污阀将液体排放并检查液体是油还是水，根据情况采取相应措施排除故障。（3）接着关闭排污阀，重新空气漏液检测器进液和回气阀。（4）重复上述步骤，直到排污阀中无液体排出为止。（5）关闭液位检测器下游排污阀，空气进液和回气阀，装置恢复工作。（6）如果用这种方法在合理的时间内未能将发电机中的液体排净，即意味着存在重大泄漏，则应立即解列发电机。（7）如有少量水汽凝