氫氣系統(tǒng)講解

氫氣系統(tǒng)tc"氫氣系統(tǒng)"\fC\l0125.1系統(tǒng)概述tc"系統(tǒng)概述"\fC\l02#1、2發(fā)電機(jī)采用水-氫-氫的冷卻方式，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組采用氫氣冷卻。氫氣系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)氫氣冷卻系統(tǒng)提供干燥的氫氣氣源，氫氣由儲(chǔ)氫站供給。在機(jī)組啟動(dòng)前或停止運(yùn)行期間利用中間介質(zhì)（CO2）置換發(fā)電機(jī)內(nèi)的氣體。氫氣系統(tǒng)的冷卻采用高壓開式冷卻水。25.1.1氫氣系統(tǒng)主要由以下部分組成（1）氫氣匯流排（供氫系統(tǒng)）和二氧化碳匯流排（供二氧化碳系統(tǒng)）（2）二氧化碳加熱器（3）氫氣控制裝置（4）氫氣干燥器（5）氫氣和二氧化碳置換系統(tǒng)（6）發(fā)電機(jī)絕緣過熱監(jiān)測(cè)裝置（7）發(fā)電機(jī)漏液檢測(cè)裝置（氣體巡回檢測(cè)儀）（8）發(fā)電機(jī)漏氫檢測(cè)裝置（9）其他各類管路和儀表25.1.2氫系統(tǒng)的功能（1）提供對(duì)發(fā)電機(jī)安全充、排氫的措施和設(shè)備，用二氧化碳作為中間置換介質(zhì)；（2）維持機(jī)內(nèi)正常運(yùn)行時(shí)所需氣體壓力；（3）監(jiān)測(cè)補(bǔ)充氫氣的流量；（4）在線監(jiān)測(cè)機(jī)內(nèi)氣體的壓力、純度及濕度；（5）干燥氫氣，排去可能從密封油進(jìn)入機(jī)內(nèi)的水汽；（6）監(jiān)測(cè)機(jī)內(nèi)絕緣部件是否過熱；（7）在線監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的局部漏氫；（8）檢測(cè)漏入發(fā)電機(jī)內(nèi)的液體（油或水）。25.2設(shè)備規(guī)范tc"設(shè)備規(guī)范"\fC\l0225.2.1氫氣冷卻器設(shè)備規(guī)范（表25-1）表25-1氫氣冷卻器設(shè)備規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1制造廠上海源盛/上海順浩2數(shù)量組/臺(tái)機(jī)43額定氫壓MPa0.54進(jìn)口氫溫℃≤805出口氫溫℃456閉冷水流量T/H9007閉冷水壓力MPa0.38閉冷水入口溫度℃≤389閉冷水溫升℃525.2.2氫氣干燥器設(shè)備規(guī)范（表25-2）表25-2氫氣干燥器設(shè)備規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1制造廠揚(yáng)州電力設(shè)備修造廠2型號(hào)XQS-DB3型式吸附式4數(shù)量組/臺(tái)機(jī)15氫氣處理量Nm3/h1006冷卻水流量m3/h≥0.7～1.57設(shè)計(jì)壓力MPa1.08運(yùn)行壓力MPa0.05～0.89電壓V38010額定功率kW311氫氣露點(diǎn)溫度℃-5～-2512循環(huán)風(fēng)機(jī)型號(hào)WBF-46013循環(huán)風(fēng)機(jī)功率kW414循環(huán)風(fēng)機(jī)電壓V38015循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量m3/h35016循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓KPa0～1.725.2.3CO2加熱器設(shè)備規(guī)范（表25-3）表25-3CO2加熱器設(shè)備規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1制造廠揚(yáng)州伊華科技有限公司2型號(hào)QJR-F3數(shù)量臺(tái)/臺(tái)機(jī)14額定功率kW55額定電壓V3806CO2進(jìn)口溫度℃7CO2出口溫度℃25.2.4氫氣測(cè)純儀設(shè)備規(guī)范（表25-4）表25-4氫氣測(cè)純儀設(shè)備規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1制造廠HONEYWELL2型號(hào)78663數(shù)量套/臺(tái)機(jī)14純度低限報(bào)警值%9025.2.5氫氣系統(tǒng)額定參數(shù)（表25-5）表25-5氫氣系統(tǒng)額定參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1發(fā)電機(jī)機(jī)殼容量m3902氫氣額定純度%983最低氫氣純度%954補(bǔ)氫純度%985氫氣露點(diǎn)溫度℃-5～-256氫壓變化范圍MPa0.48～0.527油氫差壓MPa0.18氫氣泄漏量Nm3/24h189進(jìn)口氫氣溫度℃4625.3系統(tǒng)啟動(dòng)tc"系統(tǒng)啟動(dòng)"\fC\l0225.3.1投運(yùn)前檢查25.3.1.1充氫前確認(rèn)汽機(jī)房內(nèi)停止一切動(dòng)火工作,現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)備完好。25.3.1.2汽輪機(jī)處于靜止或低速盤車狀態(tài)。25.3.1.3系統(tǒng)閥門按檢查卡檢查無誤。25.3.1.4有關(guān)閥門、表計(jì)和報(bào)警裝置經(jīng)校驗(yàn)合格，控制電源投入。25.3.1.5發(fā)電機(jī)已全部封閉，發(fā)電機(jī)和相關(guān)的管道系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)合格。25.3.1.6密封油系統(tǒng)及排煙風(fēng)機(jī)已投用。25.3.1.7檢查現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備有足夠的氫氣瓶和CO2氣體瓶。25.3.1.8確認(rèn)H2/CO2氣體純度合格（1）CO2的純度大于或等于99.9%（體積比）。剩下的0.1%中不得含有腐蝕性污染物；也不得含有氨氣（NH3）和SO2。（2）H2的純度大于或等于99.9%（體積比）。剩下的0.1%中不得含有腐蝕性污染物；也不得含有氨氣（NH3）和SO2。25.3.2發(fā)電機(jī)充氫25.3.2.1發(fā)電機(jī)檢修后，先進(jìn)行充CO2置換空氣。僅當(dāng)發(fā)電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)或盤車狀態(tài)時(shí)，才可充入二氧化碳。在進(jìn)行充氣或排氣置換時(shí)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不應(yīng)高于盤車速度。25.3.2.2向發(fā)電機(jī)內(nèi)充入二氧化碳置換空氣的條件是：（1）氣體供給系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作已完成。（2）二氧化碳瓶已與匯流排連接。（3）密封油系統(tǒng)及排煙風(fēng)機(jī)已正常投入運(yùn)行。25.3.2.3置換步驟如下：（1）將氣體純度儀送電，暖機(jī)約60分鐘。（2）開啟氫氣純度儀，二氧化碳進(jìn)口門，設(shè)置為“空氣中的二氧化碳”。（3）開啟發(fā)電機(jī)排氫門；（4）開啟發(fā)電機(jī)排氣總門；（5）關(guān)閉發(fā)電機(jī)排CO2門；（6）開啟發(fā)電機(jī)充二氧化碳門,（7）接通二氧化碳加熱器電源。（8）調(diào)整好二氧化碳加熱器出口溫度至要求值。（9）開啟匯流排上所有閥門，（10）開二氧化碳瓶上閥門，每次只能開啟二個(gè)二氧化碳瓶，排空后換另二個(gè)（CO2瓶內(nèi)壓力為0.5MPa時(shí)即認(rèn)為瓶內(nèi)氣體排空。注意調(diào)節(jié)CO2的流量不要太大，否則容易造成管路結(jié)凍，反而造成置換速度下降。保持CO2加熱器一直運(yùn)行，提高CO2溫度，防止CO2溫度低在發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)露。（11）二氧化碳純度達(dá)到90%時(shí)，對(duì)氫氣干燥器、發(fā)電機(jī)絕緣過熱裝置和漏液檢測(cè)裝置進(jìn)行置換，防止氣體積聚在死角。（12）發(fā)電機(jī)內(nèi)CO2純度達(dá)到90%以上，關(guān)閉二氧化碳匯流排上所有閥門及充二氧化碳門。（13）關(guān)閉發(fā)電機(jī)排氫門。（14）切斷二氧化碳加熱器電源。25.3.2.4發(fā)電機(jī)內(nèi)CO2純度達(dá)到90%以上，停止充二氧化碳，按發(fā)電機(jī)充氫操作卡進(jìn)行充H2置換CO2操作，步驟如下：（1）將氣體純度儀送電，暖機(jī)約60分鐘。（2）開啟氫氣純度儀氫氣進(jìn)口門，設(shè)置為“二氧化碳中的氫氣”。（3）開啟供氫站來氫門（4）開啟發(fā)電機(jī)充氫調(diào)門及其前后截止門或旁路門；（5）開啟發(fā)電機(jī)充氫流量計(jì)前、后截門或旁路門；（6）開啟發(fā)電機(jī)充氫門；（7）開啟發(fā)電機(jī)排氣總門；（8）開啟發(fā)電機(jī)排二氧化碳門；（9）氫氣純度達(dá)到98%時(shí)，停止排放二氧化碳，對(duì)氫氣干燥器、發(fā)電機(jī)絕緣過熱裝置和小漏液檢測(cè)裝置進(jìn)行置換，防止氣體積聚在死角。（10）發(fā)電機(jī)內(nèi)H2純度達(dá)到98%以上，繼續(xù)充H2操作，氫壓充至0.47MPa左右。（11）發(fā)電機(jī)氫壓至0.47MPa時(shí)，氫氣置換結(jié)束，恢復(fù)各閥門原位置。25.3.2.3發(fā)電機(jī)充CO2和充H2操作，必須嚴(yán)格按操作卡要求的流量規(guī)定，充CO2要求大流量500Kg/h；充H2操作則必須緩慢，檢查氫氣純度儀的流量在規(guī)定的范圍內(nèi)。25.4系統(tǒng)停運(yùn)tc"系統(tǒng)停運(yùn)"\fC\l0225.4.1發(fā)電機(jī)排氫25.4.1.1發(fā)電機(jī)停用后，如發(fā)電機(jī)及相關(guān)輔助系統(tǒng)有檢查工作，必須在停機(jī)后排H2，用CO2置換H2，（方法同25.3.2.1）；然后用空氣置換掉CO2，方法如下：（1）在發(fā)電機(jī)壓縮空氣進(jìn)氣門后連接移動(dòng)管道；（2）開啟發(fā)電機(jī)壓縮空氣進(jìn)氣門；（3）開啟發(fā)電機(jī)充氫門；（4）開啟發(fā)電機(jī)排氣總門；（5）開啟發(fā)電機(jī)排二氧化碳門；（6）當(dāng)氣體分析儀顯示二氧化碳中空氣含量約為100%時(shí)，表示二氧化碳已從發(fā)電機(jī)中排凈。此時(shí)打開各漏液檢測(cè)裝置排污門，用壓縮空氣吹掃漏液檢測(cè)裝置和發(fā)電機(jī)出線盒；（7）關(guān)閉發(fā)電機(jī)排氣總門；（8）吹掃10分鐘后關(guān)閉除發(fā)電機(jī)出線盒漏液檢測(cè)裝置外其它各漏液檢測(cè)裝置排污門；（9）15分鐘后打開發(fā)電機(jī)排氣總門；（10）關(guān)閉發(fā)電機(jī)漏液檢測(cè)裝置排污門；（11）關(guān)閉發(fā)電機(jī)充氫門和壓縮空氣進(jìn)氣門。置換完畢后方可進(jìn)行動(dòng)火和維修工作，排氫應(yīng)在發(fā)電機(jī)靜止或低速盤車時(shí)進(jìn)行。25.4.1.2發(fā)電機(jī)排H2及置換操作，必須按發(fā)電機(jī)排氫操作卡進(jìn)行。25.4.1.3如汽輪發(fā)電機(jī)停用后無動(dòng)火工作，并且發(fā)電機(jī)及輔助系統(tǒng)沒有任何檢修工作，則發(fā)電機(jī)可不必排氫，但停機(jī)后應(yīng)維持氫壓、純度正常，氫氣切為氫再循環(huán)風(fēng)機(jī)干燥，現(xiàn)場(chǎng)仍應(yīng)禁止動(dòng)火工作。25.4.1.4如汽輪發(fā)電機(jī)停用后，現(xiàn)場(chǎng)需動(dòng)火，可將H2壓泄放到≤0.02Mpa，然后用CO2置換H2，CO2純度達(dá)到95%以上，即可進(jìn)行動(dòng)火工作。CO2在發(fā)電機(jī)內(nèi)最長可停留24小時(shí)。25.4.1.5只要發(fā)電機(jī)內(nèi)有H2或CO2，發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)就不能停止運(yùn)行。25.4.1.6汽輪發(fā)電機(jī)停用后，排氫及置換工作結(jié)束，為保證發(fā)電機(jī)干燥，可以通過氫氣控制裝置上的可移動(dòng)管道，向發(fā)電機(jī)通入干凈、干燥的壓縮空氣，并且通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)和干燥器進(jìn)行干燥。25.4.2發(fā)電機(jī)氫氣置換規(guī)定25.4.2.1發(fā)電機(jī)在進(jìn)行氫置換時(shí)，要密切監(jiān)視氫側(cè)油箱油位，發(fā)現(xiàn)氫側(cè)油箱滿油時(shí)要立即開啟發(fā)電機(jī)氫側(cè)油箱液位調(diào)節(jié)閥旁路門進(jìn)行排油，防止油箱滿油造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油。25.4.2.2氫置換時(shí)，先將氫壓降至0.02MPa左右，若高中壓轉(zhuǎn)子溫度在100℃以下時(shí)，停止主機(jī)盤車進(jìn)行氫氣置換，否則可采取降低汽機(jī)轉(zhuǎn)速（12rpm25.4.2.3注意調(diào)節(jié)CO2的流量不要太大，否則容易造成管路結(jié)凍，反而造成置換速度下降。25.4.2.4保持CO2加熱器一直運(yùn)行，提高CO2溫度，防止CO2溫度低，在發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)露。25.4.2.5要對(duì)氫氣干燥器、發(fā)電機(jī)絕緣過熱裝置和泄漏檢測(cè)裝置進(jìn)行置換，防止氫氣積聚在死角。25.4.2.6CO2純度達(dá)到95％以上時(shí)，可以將發(fā)電機(jī)內(nèi)充入壓縮空氣，排除CO2。25.5運(yùn)行維護(hù)tc"運(yùn)行維護(hù)"\fC\l0225.5.1運(yùn)行檢查項(xiàng)目（1）氫系統(tǒng)熱控設(shè)定值（表25-6）表25-6）氫系統(tǒng)熱控設(shè)定值項(xiàng)目單位運(yùn)行值報(bào)警值補(bǔ)充氫氣壓力MPa1＜0.6，＞1.5補(bǔ)充氫氣流量m3/h1發(fā)電機(jī)氫氣壓力MPa0.5≤0.48，≥0.52發(fā)電機(jī)氫氣純度%≥9590發(fā)電機(jī)漏氫%＜1%2%發(fā)電機(jī)氫氣濕度露點(diǎn)℃-25～0＞0發(fā)電機(jī)冷氫溫度℃46（最低40，最高48）＜40，＞50發(fā)電機(jī)熱氫溫度℃最低45，最高80發(fā)電機(jī)氫水壓差KPa＞80≤35（2）氫氣系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，必須進(jìn)行日常維護(hù)工作，加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（3）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)氫壓應(yīng)為0.5Mpa左右，當(dāng)氫壓下降到0.455Mpa時(shí)，應(yīng)補(bǔ)氫到0.5Mpa，氫氣純度96.5%以上，如不能及時(shí)補(bǔ)氫，則必須降低負(fù)荷至85%額定值。（4）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)H2溫控制投自動(dòng)，以定冷水溫度為基準(zhǔn)，氫冷器入口閉冷水調(diào)門控制冷氫溫度低于定冷水溫約5℃。機(jī)組停用后，隨H2（5）氫氣露點(diǎn)溫度控制在－5℃～－25℃，當(dāng)氫氣露點(diǎn)溫度低于－25℃以下時(shí)，停運(yùn)氫氣干燥器，直至氫氣露點(diǎn)溫度升至－20℃以上時(shí)，重新投入氫氣干燥器；當(dāng)氫氣露點(diǎn)溫度高于（6）發(fā)電機(jī)每晝夜氫氣漏泄量應(yīng)小于18m3，當(dāng)漏氫量大于（7）如果有一組氫冷器退出運(yùn)行，則容許發(fā)電機(jī)以不超過80%額定負(fù)荷運(yùn)行。25.6事故處理tc"事故處理"\fC\l0225.6.1發(fā)電機(jī)中進(jìn)入液體檢查進(jìn)入發(fā)電機(jī)座內(nèi)的液體并確定其來源。步驟如下：（1）關(guān)閉已報(bào)警的漏液檢測(cè)器進(jìn)液和回氣閥。（2）打開對(duì)應(yīng)的排污閥將液體排放并檢查液體是油還是水，根據(jù)情況采取相應(yīng)措施排除故障。（3）接著關(guān)閉排污閥，重新空氣漏液檢測(cè)器進(jìn)液和回氣閥。（4）重復(fù)上述步驟，直到排污閥中無液體排出為止。（5）關(guān)閉液位檢測(cè)器下游排污閥，空氣進(jìn)液和回氣閥，裝置恢復(fù)工作。（6）如果用這種方法在合理的時(shí)間內(nèi)未能將發(fā)電機(jī)中的液體排凈，即意味著存在重大泄漏，則應(yīng)立即解列發(fā)電機(jī)。（7）如有少量水汽凝