汽輪發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、沈 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì)專業(yè)、班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 日 期：2010 年12月 日目 錄第一章 汽輪發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)綜述41.1汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻介質(zhì)：4冷卻介質(zhì)的選擇：4液體介質(zhì)：5氣體冷卻介質(zhì)：51.2發(fā)電機(jī)冷卻方式5外冷式汽輪發(fā)電機(jī)：51.2.2 內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)：51.3允許溫度和溫升和冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，溫度和壓力6允許溫度和溫升：6冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，溫度和壓力：71.4水和氫氣的主要特性及冷卻效果8第二章 定子繞組冷卻水系統(tǒng)92.1汽輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)冷水系統(tǒng)：92.2系統(tǒng)工作原理：102.3系統(tǒng)簡介10主冷卻水循環(huán)回路：10軟化水回路：10補(bǔ)充水回路：10充氮(或充氫)回路：

2、112.4 系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)：112.5系統(tǒng)主要部位簡介112.6定子繞組水系統(tǒng)：122.7冷卻水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置122.8 水冷卻系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求122.9水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的水系統(tǒng)應(yīng)用哪些測量監(jiān)視裝置和聲光信號(hào)裝置132.10水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的限值有什么規(guī)定14第三章氫冷發(fā)電機(jī)組的氫系統(tǒng)簡介163.1氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)163.2氫系統(tǒng)的工作原理173.3氫系統(tǒng)各部分作用183.4氫系統(tǒng)主要部件簡介183.5氫氣冷卻發(fā)電機(jī)的溫升，溫度限值的規(guī)定是什么193.6氫冷系統(tǒng)正常運(yùn)行參數(shù)的要求203.7水和氫氣的冷卻效果比較213.8氫氣的防電暈性能21第四章 密封油系統(tǒng)224.1發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)圖如下圖所

3、示224.3空、油側(cè)油路工作流程234.4密封油系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)244.5密封油系統(tǒng)主要部件簡介244.6密封油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置254.7密封油系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)254.8空側(cè)密封油備用油源26參考文獻(xiàn)27設(shè)計(jì)總結(jié)28設(shè)計(jì)題目：汽輪發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行綜述一 設(shè)計(jì)要求 ：了解汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)水冷 氫氣和密封油系統(tǒng)的組成特點(diǎn)及運(yùn)行二 設(shè)計(jì)步驟 ：1 學(xué)習(xí)汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)水冷 氫氣和密封油系統(tǒng) 的組成 2 熟悉汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)水冷 氫氣和密封油系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn) 3 繪制汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)水冷 氫氣和密封油系 統(tǒng)圖紙一張三 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 第一章 汽輪發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)綜述1.1汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻介質(zhì)：主要有空氣、氫氣和水。采用空氣做

4、介質(zhì)，其冷卻效果差。風(fēng)摩擦損耗大，用氫氣做冷卻介質(zhì)時(shí)，氫氣和重量為空氣的1/14，導(dǎo)熱性比空氣高6倍。用氫氣冷卻發(fā)電機(jī)通風(fēng)損耗小，冷卻效果好，一般汽輪發(fā)電機(jī)從空冷改為氫外冷后，冷卻效果提高0.7%1.0%，發(fā)電機(jī)出力提高20%35%。因此，大型發(fā)電機(jī)廣泛采用氫冷方式。1.1.1冷卻介質(zhì)的選擇：發(fā)電機(jī)對(duì)冷卻介質(zhì)的基本要求是：(1)比熱大(或汽化熱)大，比熱大則單位介質(zhì)在同一溫度下帶出的熱量就多，換言之，帶走同樣的熱量所需的介質(zhì)量少。(2)粘度小。當(dāng)介質(zhì)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部流動(dòng)速度不變時(shí)，粘度小則傳熱能力大，流動(dòng)摩擦阻力小。(3)導(dǎo)熱系數(shù)大，當(dāng)流動(dòng)速度不變時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)大，熱交換能力越強(qiáng)，內(nèi)部冷卻效果越好。

5、(4)密度小。對(duì)氣體介質(zhì)而言，密度小則通風(fēng)損耗小，對(duì)液體介質(zhì)并不一定要求密度小。(5)介質(zhì)強(qiáng)度高，可以減少電暈有利設(shè)備安全。(6)無毒，無腐蝕性，且化學(xué)性能穩(wěn)定。(7)容易制取，價(jià)格低廉。1.1.2液體介質(zhì)：目前應(yīng)用的液體介質(zhì)只有純水。生水必須經(jīng)過二級(jí)除鹽。要求電導(dǎo)率小于0.02us/cm，純水只限于用做內(nèi)冷，即純水通過定子繞組內(nèi)部(空心導(dǎo)線)，或定子、轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部都通以純水冷卻(雙水內(nèi)冷)。1.1.3氣體冷卻介質(zhì)：可用做冷卻介質(zhì)的氣體有:空氣、氫氣等。空氣做冷卻介質(zhì)過去只用于小容量發(fā)電機(jī)，目前各國廣泛應(yīng)用氫氣做冷卻介質(zhì)。1.2發(fā)電機(jī)冷卻方式發(fā)電機(jī)的冷卻方式可分為外冷和內(nèi)冷兩種。外冷指冷卻介質(zhì)

6、和導(dǎo)體隔著絕緣層的冷卻；內(nèi)冷指冷卻介質(zhì)直接冷卻介質(zhì)。從冷卻效率上看內(nèi)冷優(yōu)于外冷。所以外冷只限于在中、小容量發(fā)電機(jī)上應(yīng)用。1.2.1外冷式汽輪發(fā)電機(jī)：外冷式又稱為表面冷卻式。是采用氣體做冷卻介質(zhì)。介質(zhì)從繞組導(dǎo)線和鐵芯的表面流過與發(fā)熱體接觸，吸收發(fā)熱體表面的熱量，并將其隨氣流帶走。發(fā)熱體(繞組、鐵芯)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量須通過傳導(dǎo)到本體的表面，才能被冷卻。1.2.2 內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)：內(nèi)冷式汽輪發(fā)電機(jī)又稱為直接冷卻式。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)容量在100mw以上時(shí)，靠表面冷卻難以達(dá)到預(yù)期效果，而且隨著發(fā)電機(jī)容量增加，電壓等級(jí)的提高，繞組絕緣必然加強(qiáng)，要求冷卻效果更好。所以在冷卻方式上由外冷式改為內(nèi)冷。內(nèi)冷式汽輪發(fā)電機(jī)

7、的冷卻介質(zhì)可以為氣體，亦可采用液體。大型發(fā)電機(jī)往往采用內(nèi)冷和外冷兩種方式相結(jié)合進(jìn)行冷卻，其效果更好。1.3允許溫度和溫升和冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，溫度和壓力1.3.1允許溫度和溫升：發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須嚴(yán)格監(jiān)視各部分的溫度，使其在允許的范圍內(nèi)，因?yàn)闇囟冗^高或高溫延續(xù)時(shí)間過長都會(huì)導(dǎo)致絕緣加速老化，縮短使用壽命，甚至引起發(fā)電機(jī)事故。當(dāng)周圍環(huán)境較低，溫差增大時(shí)，為使發(fā)電機(jī)各部位實(shí)際溫度不超過允許值，還應(yīng)監(jiān)視其允許溫升。發(fā)電機(jī)的允許溫度和溫升，應(yīng)根據(jù)制造廠規(guī)定的允許值。表1給出某電機(jī)廠300mw機(jī)組的允許值。國家電力公司發(fā)布的(1999年版)，對(duì)水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)及氫冷卻發(fā)電機(jī)溫度或溫升限值的具體規(guī)定見表2和表3 表

8、1部位允許溫升()最高允許溫度()測試條件測試方法定子鐵芯齒部74120氫壓0.31mpa入口氫溫46c熱電偶法定子鐵芯軛部74120氫壓0.31mpa入口氫溫46c熱電偶法 定子鐵芯槽內(nèi)層間繞組50100入口水溫50c熱電阻溫度計(jì)法轉(zhuǎn)子64電阻法水支路出水85微型測溫元件汽端總水管出水85微型測溫元件1.3.2冷卻介質(zhì)的質(zhì)量，溫度和壓力：(1)氫氣；氫氣是水氫氫冷的法發(fā)電機(jī)的重要冷卻介質(zhì)之一。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，為防止氫氣爆炸，氫氣質(zhì)量必須達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。國家電力公司標(biāo)準(zhǔn)給出氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見3.6發(fā)電機(jī)氫用純度不得低于99.5%，溫度在大氣壓下，含水量不大于291m3。氫壓的高低直接影響發(fā)電機(jī)各繞組的溫

9、度和溫升。所以在任何情況下，發(fā)電機(jī)的最高和最低運(yùn)行氫壓不得超越制造廠的規(guī)定。氫氣運(yùn)行溫度對(duì)發(fā)電運(yùn)行有很大的影響。溫度太低，機(jī)內(nèi)容易結(jié)露，溫度太高，影響出力。為保證機(jī)組額定出力和各部分溫度，溫度不超過允許值發(fā)電機(jī)冷氫溫度應(yīng)在不超過額定的冷氫溫度下運(yùn)行。哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的300mw水氫氫冷機(jī)組，冷氫額定溫度為40，在該溫度下運(yùn)行時(shí)，出力為額定值；當(dāng)冷氫溫度低于額定值時(shí)，不允許提高機(jī)組出力。當(dāng)冷氫溫度高于額定值時(shí)，每升高1定子電流應(yīng)降低2%額定值，冷氫溫度高于50時(shí)，不允許發(fā)電機(jī)運(yùn)行。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氫氣風(fēng)冷溫度見表三 (2)冷卻水：定子內(nèi)冷水的水質(zhì)對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行有很大影響。如其電導(dǎo)率大于規(guī)定值，

10、運(yùn)行中會(huì)引起較大的泄露電流，使絕緣引水管老化。甚至結(jié)垢，影響冷卻效果，甚至堵塞管道。為保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)冷卻水的水質(zhì)規(guī)定見2.6定子內(nèi)冷卻水進(jìn)水溫度對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行也有很大影響，水溫過高，影響發(fā)電機(jī)出力。水溫太低，使發(fā)電機(jī)內(nèi)結(jié)露。300mw發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水進(jìn)水溫度一般規(guī)定在4050，有的制造廠規(guī)定為4550。定子內(nèi)冷卻水水壓的高低直接影響定子繞組的冷卻效果，從而影響機(jī)組出力。所以機(jī)組內(nèi)冷卻水進(jìn)水水壓力應(yīng)符合制造廠規(guī)定。為防止定子繞組漏水，內(nèi)冷卻水運(yùn)行壓力不得大于氫氣。1.4水和氫氣的主要特性及冷卻效果(1)水和氫氣的主要特性參數(shù)名稱狀態(tài)定壓比熱容Cpj(kg.k)密度p(g/cm3

11、)溫度()絕對(duì)壓力(mpa)水150.14.2x1030.9987氫氣150.114x1030.076x10-3(2)水和氫氣的冷卻效果比較冷卻介質(zhì)絕對(duì)壓力(mpa)吸熱能力散熱能力相對(duì)體積流量相對(duì)吸熱量流速(m/s)相對(duì)傳熱系數(shù)氫氣0.311401水0.0569.3216.8第二章 定子繞組冷卻水系統(tǒng)2.1汽輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)冷水系統(tǒng)：汽輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)冷水系統(tǒng)圖如下圖所示。2.2系統(tǒng)工作原理：定子繞組冷卻水系統(tǒng)圖如下圖所示，此系統(tǒng)自成一獨(dú)立封閉自循環(huán)系統(tǒng)，水泵從水箱中吸水，開壓后送入水冷卻其降溫，經(jīng)過濾水器濾出機(jī)械雜質(zhì)，然后進(jìn)入發(fā)電機(jī)定子繞組，出水流回水箱，如此不斷循環(huán)水壓，電導(dǎo)率、流量等參數(shù)的表計(jì)

12、，并可在朝限時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 在發(fā)電機(jī)定子繞組冷卻水進(jìn)、出口管路上增設(shè)旁路和閥門，以便用戶對(duì)定子繞組進(jìn)行反向沖洗。2.3系統(tǒng)簡介主冷卻水循環(huán)回路：水系統(tǒng)中從水箱內(nèi)抽取冷卻水。經(jīng)冷水器、過濾器送往定子繞組，最后在回到水箱，形成一個(gè)回路。在回路中，水泵、冷水器和過濾器兩臺(tái)并聯(lián)，互為備用。為確保水系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，兩臺(tái)水泵電源不僅設(shè)甲、乙兩路，還能互為卻換。 在主水路中，還設(shè)置有定子繞組反沖洗功能。一旦發(fā)現(xiàn)定子繞組發(fā)生堵塞，可通過從相反方向沖入冷卻水，將雜物從繞組內(nèi)沖出。軟化水回路：主水路冷卻水的導(dǎo)電率運(yùn)行時(shí)是由離子交換器來控制的。由離子交換器、流量計(jì)組成的軟化水回路旁路接于主水路冷水器出口和水箱之

13、間。通過離子交換器的水量一般不超過主水路水量8%10%。軟化后的水導(dǎo)電率為0.10.4us/cm,從而維持冷卻水的低導(dǎo)電率要求,當(dāng)軟化后水導(dǎo)電率高,且不能維持冷卻水導(dǎo)電率要求時(shí)，離子交換器可短時(shí)退出運(yùn)行進(jìn)行再生或更換。補(bǔ)充水回路：補(bǔ)充水首先通過減壓閘減壓，然后再經(jīng)典磁閘，流量開關(guān)和離子交換器進(jìn)入水箱，以確保補(bǔ)充水的水質(zhì)符合要求。水系統(tǒng)的補(bǔ)充水來自凝結(jié)水或除鹽水。為防止離子交換器樹脂過早老化，補(bǔ)充水的溫度不宜超過50。補(bǔ)充水的補(bǔ)給與否取決于水箱的水位。當(dāng)水箱液位低時(shí)，水箱上的液位開關(guān)將控制電磁閘開啟，使補(bǔ)充水進(jìn)入，并由流量開關(guān)發(fā)出報(bào)警，直至液位達(dá)到正常高度后，電磁閘就會(huì)關(guān)閉。充氮(或充氫)回路：

14、為使水系統(tǒng)的冷卻水于空氣充分隔離，防止冷卻水中混有氧氣對(duì)定子繞組加速腐蝕。水系統(tǒng)中水箱采用了充氮密封(或充氫)。在通常情況下，通過減壓閘自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，維持箱中的氣體壓力為14kpa表壓。若由于不正常因素導(dǎo)致水箱中的壓力升至35kpa表壓時(shí)，設(shè)在水箱上的安全閥將會(huì)開啟排放；若箱中氣壓繼續(xù)上升至42kpa表壓時(shí)，則壓力開關(guān)將發(fā)出報(bào)警，提醒運(yùn)行人員及時(shí)處理，從安全閥排放氣體的數(shù)量可通過水箱排氣管上直讀式氣體流量表獲得。2.4 系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)：(1)冷卻水通過定子繞組空心導(dǎo)線將定子繞組損耗帶出。(2)用水冷卻器帶走冷卻水從定子繞組吸收熱量。(3)系統(tǒng)中設(shè)有過濾器，以確保冷卻水純凈無雜質(zhì)。(4)用離子

15、交換器對(duì)冷卻水進(jìn)行軟化，控制其電導(dǎo)率。(5)使用監(jiān)測儀表及報(bào)警裝置等設(shè)備對(duì)冷卻水的電導(dǎo)率、流量、壓力及溫度等進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。(6)水系統(tǒng)中所有管道及冷卻水接觸的元件均采用抗蝕材料。(7)定子水箱內(nèi)設(shè)有蒸汽加熱裝置。(8)所有系統(tǒng)設(shè)備和監(jiān)測控制儀表均設(shè)計(jì)成一個(gè)布置合理及維護(hù)、操作、檢修方便的組裝件。2.5系統(tǒng)主要部位簡介(1)水箱：水箱為壓力容器，在箱體上裝有液位控制器和液位指示器，用以控制液位并對(duì)過低或過高的液位發(fā)出報(bào)警，同時(shí)還對(duì)液位加以就地顯示。(2)水位泵：水泵為IS型清水離心式銅泵，葉輪和殼體位銅質(zhì)。(3)冷水器：冷水器為浮動(dòng)列管式結(jié)構(gòu)，殼體為不銹鋼材料，管系為B10黃銅管，管板為不銹鋼。

16、(4)離子交換器：離子交換器為立式結(jié)構(gòu)，內(nèi)盛陰陽混床樹脂，陰陽樹脂配比為2:1，陰樹脂用717型，陽樹脂用732型。2.6定子繞組水系統(tǒng)：(1)主要技術(shù)參數(shù) 定子繞組冷卻水 進(jìn)水壓力：0.10.2mpa 進(jìn)水溫度：45+-3 回水溫度：=200mw)；2045(Pn200MW)。(5)NH3微量。第三章氫冷發(fā)電機(jī)組的氫系統(tǒng)簡介3.1氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)氫系統(tǒng)由運(yùn)行和檢測兩部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。3.2氫系統(tǒng)的工作原理當(dāng)發(fā)電機(jī)及氣體管路需要用壓縮空氣做氣密實(shí)驗(yàn)時(shí)，從氣體控制站H-5閥門引入壓縮空氣，進(jìn)過氣體干燥脫除水分后再沿著管路進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，氣密試驗(yàn)合格后，打開H-18,H-25閥門將機(jī)內(nèi)壓縮空氣

17、排到廠房外。氫氣用雙母管從制氫站引致本系統(tǒng)中的氣體控制站，從H-3,H-4閥門進(jìn)入，先經(jīng)過過濾器濾除固態(tài)雜質(zhì)，然后經(jīng)氣體干燥脫除水分后送入發(fā)電機(jī)。氣體控制站上設(shè)置兩套自動(dòng)不氫裝置，一是電磁閥H-12,他和壓力控制器YWK中的動(dòng)斷(常閉)開關(guān)串聯(lián)在一個(gè)電氣回路中。當(dāng)發(fā)電機(jī)氫壓降到低線整定值時(shí)，壓力控制器中的壓力開關(guān)閉合，電磁閥帶電開啟，氫氣通過電磁閥進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)。當(dāng)機(jī)內(nèi)氫壓升至高限整定值，壓力控制器開關(guān)斷開，電磁閥斷電關(guān)閉，補(bǔ)氫停止。二是減壓器H-15，減壓器的輸出壓力值整定為發(fā)電機(jī)的額定氫氣壓力值，只要機(jī)內(nèi)氫壓降低，減壓器的輸出端就會(huì)有氫氣輸出，直至機(jī)內(nèi)氫壓恢復(fù)的額定值為止。氣體控制站上還設(shè)置

18、一只安全閥H-22，當(dāng)機(jī)內(nèi)氫壓過高時(shí)，可以釋放機(jī)內(nèi)壓力。發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣在轉(zhuǎn)軸風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)下，一部分沿著管路進(jìn)入冷凝式氫氣干燥器內(nèi)，被干燥的氫氣沿著管道回到風(fēng)扇的負(fù)壓區(qū)，如此不斷地循環(huán)，從而降低發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的溫度。同樣，氫氣純度分析儀A中氫氣的流通也是通過風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，只要發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，機(jī)殼內(nèi)氫氣純度就會(huì)分析器連續(xù)不斷的分析，超限(純度低)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。氫氣在發(fā)電機(jī)內(nèi)的流動(dòng)情況參見發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)部分，氫氣系統(tǒng)中設(shè)置四個(gè)YQW-2型油水探測報(bào)警器IIS。兩個(gè)裝在發(fā)電機(jī)底部的二氧化碳管路上，另外兩個(gè)分裝在發(fā)電機(jī)兩端端罩底部，監(jiān)視機(jī)殼內(nèi)出現(xiàn)的油水情況。當(dāng)有油或水流入，油探測器內(nèi)且超過一定容積時(shí)，就

19、使探測器的浮球上開，從而接通電氣信號(hào)回路以向運(yùn)行人員報(bào)警。3.3氫系統(tǒng)各部分作用 (1)運(yùn)行部分：由供CO2和H2裝置，氫氣壓力控制裝置，沖排氫閥門組，氫氣干燥器等組成。 (2)檢測部分：由氫氣純度變送裝置，浮子檢漏計(jì)，發(fā)電機(jī)局部過熱檢測裝置，氫油水工況檢測柜等組成。 (3)供氫源：由于密封瓦為雙流環(huán)式漏氫量小，因此系統(tǒng)的供氫源一般采用氫瓶，但考慮到電廠實(shí)際情況，也留有制氫站供氫接口。 正常運(yùn)行時(shí)機(jī)內(nèi)純度要求95%，只有在供氫不足或単流密封時(shí)才允許在90%-95%之內(nèi)。在額定氫壓下，機(jī)內(nèi)允許含濕量為491m3，這可通過氫源及發(fā)電機(jī)氫系統(tǒng)上的氫干燥器來保證。3.4氫系統(tǒng)主要部件簡介(1)氫氣干燥

20、器：有兩種形式，冷凝式氫氣干燥器，吸附式氫氣干燥器。(2)氫壓控制裝置：氫壓控制裝置是一組合體，它由氫壓調(diào)節(jié)器，進(jìn)出口壓力表，壓力控制器和旁路閥門組成，起作用是維持機(jī)內(nèi)氫壓，對(duì)過低的氫壓報(bào)警，該裝置允許的最高入口氫壓為1.5Mpa,輸出為00.7Mpa任意選擇，當(dāng)出口低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)氫，直至壓力生到額定值。(3)氣體純度監(jiān)測變送裝置：該裝置由差壓和壓力變送器以及純度風(fēng)機(jī)等組成。在任何情況下，它能連續(xù)傳感機(jī)內(nèi)氣體密度，純度和壓力。并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)?20MA直流信號(hào)送至裝于氫油水監(jiān)測柜上的表計(jì)加以顯示，其檢測氣體壓力為00.7Mpa.氣體密度為0%-150%(以空氣密度為100%)和049K

21、pa轉(zhuǎn)子風(fēng)扇壓力差，在裝置中，由于純度風(fēng)機(jī)負(fù)載很小，其轉(zhuǎn)速幾乎恒定，所以風(fēng)機(jī)打出的風(fēng)壓差與氣體密度成正比。該風(fēng)機(jī)的差壓通過裝置上的差壓變送器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，并送至氫油水監(jiān)測柜中的除濕組件和信號(hào)轉(zhuǎn)換組件，經(jīng)綜合運(yùn)算后即可在儀表上顯示機(jī)內(nèi)氣體純度，密度等參數(shù)。由于裝置中自帶風(fēng)機(jī)，故無論發(fā)電機(jī)處何種狀態(tài)，均可顯示機(jī)內(nèi)氣體參數(shù)。(4)發(fā)電機(jī)內(nèi)部局部過熱檢測裝置：該裝置的作用是監(jiān)測機(jī)內(nèi)是否有局部過熱現(xiàn)象。(5)氫油水系統(tǒng)工況檢測柜：監(jiān)測柜上裝有與氫系統(tǒng)有關(guān)的壓力，密度，純度，轉(zhuǎn)子風(fēng)扇差壓指示表計(jì)和光示牌報(bào)警器。氫油水的所有報(bào)警均可在報(bào)警器光示牌上顯示，并通過柜上的音響裝置向運(yùn)行操作人員發(fā)出音響報(bào)警。 監(jiān)

22、測柜作用如下：1) 接受和處理來自氣體純度變送裝置信號(hào)，通過儀表就地指示機(jī)內(nèi)氣體純度，密度和壓力，并將這些信號(hào)供給DEH系統(tǒng)。2) 接受系統(tǒng)氫、油、水信號(hào)，進(jìn)行就地報(bào)警顯示。3) 接受發(fā)電機(jī)冷氫溫度繼電器信號(hào)，進(jìn)行就地報(bào)警顯示。 (6)浮子式漏液報(bào)警器：該裝置用于檢測發(fā)電機(jī)是否漏液，一旦發(fā)生漏液，報(bào)警器就會(huì)積液，導(dǎo)致報(bào)警殼體內(nèi)浮球上升，并通過連桿帶動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警。3.5氫氣冷卻發(fā)電機(jī)的溫升，溫度限值的規(guī)定是什么 氫氣間接冷卻發(fā)電機(jī)的溫升限值如下表所示： 表3部件測量位置和測量方法冷卻介質(zhì)為40C時(shí)的溫度升限值K定子繞組槽內(nèi)上、下層線圈埋置檢溫計(jì)法氫氣絕對(duì)壓力(MPa)0.15及以下0.1

23、50.20.20.30.30.40.40.58075706562轉(zhuǎn)子繞組電阻法85定子鐵芯埋置檢溫計(jì)法80不與繞組接觸的鐵芯及其他部件這些部件的溫升在任何情況下不應(yīng)達(dá)到使繞組或臨近的任何部位的絕緣或其他材料有損壞的危險(xiǎn)集電環(huán)(滑環(huán))溫度計(jì)法80氫氣直接冷卻發(fā)電機(jī)的溫度限值如下表所示 表4部件測量位置和測量方法溫度限值定子繞組直接冷卻有效部分出口處的氫溫、檢溫計(jì)法110槽內(nèi)上、下層線圈埋置檢溫計(jì)法90轉(zhuǎn)子繞組電阻法轉(zhuǎn)子全長上徑向出風(fēng)區(qū)數(shù)目1和23和4578及以上100105110115定子鐵芯埋置檢溫計(jì)法120不與繞組接觸的鐵芯及其他部件這些部件的溫度在任何情況下不應(yīng)達(dá)到使繞組或臨近的任何部位的

24、絕緣或其他材料有損壞的危險(xiǎn)的數(shù)值集電環(huán)(滑環(huán))溫度計(jì)法1203.6氫冷系統(tǒng)正常運(yùn)行參數(shù)的要求(1)氫壓：發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓應(yīng)達(dá)額定值。正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫壓控制在0.3MPa左右，氫壓應(yīng)高于定子內(nèi)冷水壓。(2)氫氣純度：發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度按容積計(jì)應(yīng)在96%以上，氣體混合物的含氧量不得超過1.2%。(3)濕度：發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓在運(yùn)行氫壓下的允許濕度的高限，應(yīng)按發(fā)電機(jī)內(nèi)的最低濕度由下表查得；允許濕度的低限為露點(diǎn)溫度-25。發(fā)電機(jī)內(nèi)最低溫度()510發(fā)電機(jī)在運(yùn)行氫壓下的氫氣允許濕度的高限(露點(diǎn)溫度)()-503.7水和氫氣的冷卻效果比較冷卻絕對(duì)壓力(MPa)吸熱能力散熱能力介質(zhì)相對(duì)體積流量相對(duì)吸熱量流速(m/s

25、)相對(duì)傳熱系數(shù)氫氣0.311401水0.0569.3216.83.8氫氣的防電暈性能在帶點(diǎn)導(dǎo)體的尖角處，由于電力線密集，電場分布不均，局部過強(qiáng)，使附近的空氣發(fā)生游離，這時(shí)中性的原子變成帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核，圍繞該尖角處，形成藍(lán)色的光圈，這種現(xiàn)象叫電暈。發(fā)電機(jī)中易產(chǎn)生電暈的部位：線棒的出槽處；定子鐵芯的通風(fēng)處；絕緣內(nèi)部的氣隙中；線棒的絕緣表面和定子鐵芯之間的氣隙內(nèi)；絕緣端部與端箍包扎處，以及不相同的線棒之間。電暈對(duì)電機(jī)的危害：電暈易產(chǎn)生酸性物質(zhì)；電暈消耗電能；電暈使周圍產(chǎn)生帶電的離子。氫氣的防電暈性能：氫氣具有防電暈性能，并不是因?yàn)樗钠饡炿妷焊?，而是因?yàn)樗募兌雀撸渲械难鯕夂偷獨(dú)夂?/p>

26、很少，即使在起暈后，也不容易產(chǎn)生臭氧和氮的氧化物，因此，在氫冷發(fā)電機(jī)中，絕緣材料的電腐蝕和受損程度都比較小。值得一提的是，由于氧冷發(fā)電機(jī)的絕緣耐壓試驗(yàn)都是在不充氫的情況下進(jìn)行的，故對(duì)其防電暈結(jié)構(gòu)，一般仍按發(fā)電機(jī)來考慮氫氣電離時(shí)，不僅不會(huì)產(chǎn)生對(duì)絕緣材料有害的氣體，而且在較高的氫壓下運(yùn)行的電機(jī)，其內(nèi)部的起暈電壓也將隨著氫壓的升高而升高。第四章 密封油系統(tǒng)4.1發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)圖如下圖所示4.2系統(tǒng)簡介：根據(jù)發(fā)電機(jī)采用雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，密封油系統(tǒng)設(shè)計(jì)有氫側(cè)和空側(cè)2個(gè)油路，其氫側(cè)和空側(cè)油路各自獨(dú)立循環(huán)，這種密封結(jié)構(gòu)使有系統(tǒng)省去一套復(fù)雜的真空處理裝置。在密封瓦處空側(cè)油壓式根據(jù)機(jī)內(nèi)氣壓由差壓閥跟蹤保

27、證的。而氫側(cè)油壓是根據(jù)空側(cè)油壓，由平衡閥跟蹤使之與空側(cè)油壓保持平衡。所以，氫側(cè)密封泵可不定期地退出運(yùn)行，而靠空側(cè)油路單獨(dú)供油成為單流密封，在這種情況下，氫氣的消耗量會(huì)相應(yīng)大些。由于這個(gè)原因，氫側(cè)油路不設(shè)置備用油源，以簡化系統(tǒng)。但空側(cè)油路的可靠性必須提高?？紤]到這一點(diǎn)，空側(cè)油路備用有三個(gè)備用油源，一旦主油路發(fā)生故障，這些備用油源就能自動(dòng)依次投入。4.3空、油側(cè)油路工作流程空側(cè)油路工作流程汽輪機(jī)低壓潤滑油空側(cè)回油箱直流備油泵交流主油泵減壓閥冷油器空側(cè)密封瓦汽輪機(jī)高壓備用油 過濾器主工作油源取自汽輪機(jī)軸承潤滑壓力油取自汽輪機(jī)主油箱，空側(cè)油路設(shè)有兩臺(tái)交流油泵，一臺(tái)直流油泵，其中交流油泵各一臺(tái)作為第一，

28、第二備用泵，當(dāng)主油源因某種原因斷流時(shí)，油泵可以從油源汽輪機(jī)主油箱吸取工作油。按密封油進(jìn)油油溫提供給油泵的軸承潤滑油，經(jīng)油泵升壓后，通過過濾器除去固態(tài)雜質(zhì)，經(jīng)油氣壓差調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至所需壓力，然后進(jìn)入發(fā)電機(jī)兩端密封瓦空氣側(cè)油腔，其回油與發(fā)電機(jī)軸承回油混合后流入專設(shè)的隔氫裝置內(nèi)，再流回汽輪機(jī)主油箱。氫側(cè)油路工作流程氫側(cè)回油箱交流泵冷油器過濾器平衡閥消泡箱氫側(cè)密封瓦油泵從密封油箱中吸油，加壓后經(jīng)冷油器，過濾器再經(jīng)油壓平衡調(diào)整到所需壓力后，進(jìn)入密封瓦的氫側(cè)油室，其回油流回密封油箱，如此循環(huán)，形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的密閉油路。4.4密封油系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)(1)密封油油質(zhì)：同汽輪機(jī)潤滑油(2)密封瓦需回油量：氫側(cè)2

29、*17.5L/min，空側(cè)2*75L/min(3)密封瓦進(jìn)油溫度：3545(4)密封瓦出油溫度：小于65(5)密封瓦油壓大于機(jī)內(nèi)氫壓：0.05MPa(6)密封油冷卻器所需循環(huán)水量：約50t/h4.5密封油系統(tǒng)主要部件簡介(1)密封瓦：雙流環(huán)式密封瓦由上下兩半組成，垂直套于汽勵(lì)端軸上，并用銷子定位后加以連接(2)差壓調(diào)節(jié)閥和壓力平衡閥：差壓調(diào)節(jié)閥實(shí)際上是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的自力式調(diào)節(jié)閥，經(jīng)適當(dāng)整定后，它就能自動(dòng)跟蹤機(jī)內(nèi)汽壓并使油氫差壓保持在一定數(shù)值。平衡閥也屬于自力式調(diào)節(jié)閥，通過先期整定，可使氫側(cè)油壓自動(dòng)跟蹤空側(cè)油壓使之與空側(cè)油壓之間的壓差保證在490帕正負(fù)5厘米水柱范圍內(nèi)。(3)消泡箱：油系統(tǒng)的

30、消泡箱有兩只，分別位于汽勵(lì)端下端蓋之中。他們具有足夠的空間，使密封瓦氫側(cè)回油流入消泡箱中后，能在此箱中擴(kuò)容，以釋放掉油中所含氫氣。在兩只消泡箱間連接管路上裝有一U形管，以防止因轉(zhuǎn)子風(fēng)扇差壓導(dǎo)致油煙在發(fā)電機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，為避免箱中油位過高，箱上裝有液位報(bào)警開關(guān)。(4)空側(cè)回油密封箱：空側(cè)回油密封箱用于承接空側(cè)密封油回油和發(fā)電機(jī)軸承回油。(5)氫側(cè)回油箱：氫側(cè)回油箱為氫側(cè)油路的油源。它由箱體，排油浮球閥，液位報(bào)警器和液位計(jì)組成。在浮球閥上下位置裝有兩組用于緊急啟閉閥門的調(diào)節(jié)杠桿，這樣，萬一運(yùn)行中浮球閥發(fā)生失靈，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟閉。浮球閥的作用是使箱中的油位控制在一定的范圍之中，油位在正常的運(yùn)行期間一般處

31、于箱體中心，當(dāng)油位低于物體中心約100mm時(shí)，油位報(bào)警器將發(fā)出油位低報(bào)警。(6)刮片式過濾器：密封油系統(tǒng)中過濾器采用刮片結(jié)構(gòu)。濾芯由輪幅狀薄剛片相疊而成通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)位于大小疊片見的刮片，刮下在濾芯附近的雜質(zhì)，并使之i沉淀于濾油器殼體底部。停機(jī)時(shí)，可打開底部排污閥，見雜質(zhì)排出殼外，運(yùn)行時(shí)不可打開排污閥。(7)密封油泵：油系統(tǒng)中有了臺(tái)密封油泵，它們是空側(cè)交流主油泵，空側(cè)直流備用泵和氫側(cè)交流油泵。4.6密封油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置本密封系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用組裝式，將系統(tǒng)中大部分元件裝配在同一塊底板上，所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，現(xiàn)場安裝簡單。油系統(tǒng)裝置一般安裝于0m層。4.7密封油系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)(1)向密