氢气安全

发电机充排氢及安全一、氢冷发电机机外气体系统氢冷发电机机外气体系统一、氢冷发电机机外气体系统1氢气（空气）连接系统氢气（空气）连接系统一端连接于发电机内上部汇流布气管，另一侧连接于排空口（排空口必须接通到建筑物屋顶，直接连通大气)。本系统即是氢气（空气）充入通道，也是氢气（空气）排出通道。氢气（空气）供气管连接于该系统。一、氢冷发电机机外气体系统氢气气源：有钢瓶和管道供气两种方式。空气气源：以管道供气为主，也有用空压机作为气源的。由于发电机内湿度偏大对设备影响较大，压缩空气湿度需要适当控制。一、氢冷发电机机外气体系统2CO2分配系统二氧化碳分配系统一端连接于发电机内底部汇流布气管，另一侧连接于排空口（排空口必须接通到建筑物屋顶，直接连通大气)。本系统即是二氧化碳充入通道，也是二氧化碳排出通道二氧化碳主要是以瓶装气为主。一、氢冷发电机机外气体系统3氢气干燥装置干燥装置从工作原理上分为：冷凝式和吸附式两种。冷凝式主要是利用低温（低于0℃）使氢气中的水由气态凝结成液态或固态，以达到降低氢气中水分的目的。吸附式使用的最主要的是硅胶和分子筛等物理吸附剂。一、氢冷发电机机外气体系统4氢气冷却器结构与水冷发电机组的凝汽器完全相同，材质也基本相同了，介质流动也一样，管内是冷却水，管外是氢。当然，为了增强氢气接触面积，铜管都带有翅片。管板与铜管也采用胀管密封连接方式，正因为此，氢气泄露率和量最高的部位也就于此。一、氢冷发电机机外气体系统5氢气参数监测系统机内气体的压力、纯度、湿度等参数的测量装置均是由管路与发电机连接的。其中在线纯度仪测量排气由于压力低无法回收，是氢气必然的损耗因素之一。一、氢冷发电机机外气体系统6液体检漏计（或称油水分离器）二、氢气控制参数发电机氢气控制系统主要技术参数1）发电机壳内：额定氢压0.3~0.5MPa氢气纯度＞96%（容积比）氢气湿度≤0~25℃（额定氢压下）2）发电机及氢气管路充氢容积XXXXM3（不包括厂房内供氢母管）3）发电机及氢气管路漏氢量≤XXM3/d（厂家保证值）二、氢气控制参数漏氢量计算基本气体公式PV=nRTP-----压力V-----体积n-----气体的量R-----常数T-----温度二、氢气控制参数漏氢量表示24小时泄漏到发电机以外的氢气量，用规定压力和温度状态下的体积量表示我国规定：温度-----293K（20℃）压力-----0.1MPaJBT6227-2005氢冷电机气密性检验方法及评定（m3/d)0.50.40.30.20.20.1181614.57.55.04.014.51311.56.04.53.511108.54.54.03.0三、气体置换基本原则1）新安装和检修之后的发电机及气体管路需要用压缩空气做气密试验,试验合格后方可进行充氢。2）发电机内是空气（或氢气时），禁止直接向发电机内充入氢气（或空气），以免机内形成具有爆炸浓度的空、氢气体混合物。因此，发电机及气体管路系统必须用中间气体进行置换。三、气体置换气体置换四、发电机密封油系统发电机密封油系统1系统概述及工作原理汽轮发电机组密封瓦均采用双流环式瓦，其供油系统有两路各自独立而又互相联系的油路组成。一路向密封瓦空气侧供油，密封油与空气接触，称为空侧油路。另一路向密封瓦氢气侧供油，密封油与氢气接触，称为氢侧油路。密封油流程图四、发电机密封油系统四、发电机密封油系统1发电机密封油系统1.1空侧油路设有两路油源，向两台交流油泵，一台直流油泵供油。主工作油源取自汽机轴承润滑压力油，备用油源取自汽机主油箱及汽机轴承润滑压力油管路接至空侧密封油泵滤网出口门后，可直接向空侧密封油系统供油，大大提高了空侧供油系统的可靠性。正常运行中，一台交流油泵运行，另一台交流油泵作为第一备用，直流油泵作为第二备用。四、发电机密封油系统主工作油源向油泵入口供油，备用油源各手动门均应开启作为油泵主油源断流后的备用。第三路油源仅作为密封油系统投运初期及空侧密封油系统因故无法向密封瓦供油的故障情况下使用，但在此情况下，发电机内氢压≯0.15MPa。各油源供出的密封油经油-气压差阀调节至系统所需压力，然后进入发电机两端密封瓦空侧油室，回油与发电机轴承回油混和后流经专设的隔氢装置内，进行油氢分离，再流回汽机主油箱。四、发电机密封油系统隔氢装置是为防止空侧回油中可能含有的氢气进入汽轮机主油箱而设置的，当密封瓦内氢侧油窜入空侧或氢侧密封油箱排油时，含有氢气的密封油与发电机轴承润滑油回油流入隔氢装置，分离出的氢气由排氢风机抽出排至汽机房外的大气中。四、发电机密封油系统1.2氢侧油路自成独立的闭式循环系统。系统设有两台交流油泵，一台运行，另一台作为备用。油泵从氢侧密封油箱中吸油，油泵加压后经冷油器、滤网，再经过油压平衡阀调整到所需压力，进入密封瓦的氢侧油室，其回油流回氢侧密封油箱。氢侧密封油箱是氢侧油路的独立油箱，接收氢侧密封瓦的回油，为氢侧密封油泵提供油源，进行油氢分离。分离出来的氢气通过油箱顶部的回气管回到发电机内，也可以通过励端氢侧回油管回到发电机内。油箱上装有液位信号器和补、排油电磁阀用以维持油箱油位。由于氢侧密封油有少量窜入空侧，会使油箱油位降低，当油箱油位降至液位信号器中间位向下约150毫米时，液位信号器浮筒内的磁性浮子使浮筒外的干簧管内接点接通，通过电器回路打开补油电磁阀，由空侧密封油泵出口向油箱补油，同时向操作员站发信号。如果电磁阀失灵或故障致使油箱油位继续降低至液位信号器中间位向下约200毫米时，则向集控室立盘发出报警信号，提醒运行人员立即手动补油。正常补油电磁阀动作向油箱补油，油箱油位上升至液位信号器中间位向上约150毫米时，液位信号器浮筒内的磁性浮子使浮筒外的干簧管内接点接通，通过电器回路打开排油电磁阀，向空侧密封瓦回油管排油，同时向操作员站发信号。如果电磁阀失灵或故障致使油箱油位继续上升至液位信号器中间位向上约200毫米时，则向集控室立盘发出报警信号，提醒运行人员立即手动排油。液位信号器中间位也设有一干簧管，用于补排油电磁阀的复位。密封油箱需要排油时，氢侧油泵投入运行，然后手动操作氢侧密封油泵出口管路上专设的排油阀SO×46，排完油后一定要关闭此阀。四、发电机密封油系统1.3氢气密封油压力、空侧油压力和氢侧密封油压力三者之间的关系空侧密封油通过压差阀调整跟随机内氢压，使其满足空侧密封油压大于机内氢压0.05±0.02MPa。压差阀活塞上部与机内氢压相通，下部空侧密封油压相连。氢气密封油压力通过油压平衡阀调整跟随空侧密封油压力，并保证氢侧与空侧密封油差压≤±1.5KPa。平衡阀活塞上部为空侧密封油压，下部与氢侧密封油压力相接。四、发电机密封油系统2发电机密封油系统的投运2.1投运前的有关要求2.1.1汽轮机油质必须合格。2.1.2一般应在机组冲动前60小时投入。2.1.3主机润滑油系统运行正常。2.1.4主机盘车装置停运，盘车电磁阀、密封油箱补排油电磁阀切电。2.1.5交、直流密封油泵试转正常，联锁试验及泵出口压力控制器整定良好，油泵解除联锁。四、发电机密封油系统2.3发电机密封油系统运行维护及试验2.3.1定期检查密封油泵及电机的运行情况，泵出口压力、电机及泵轴承振动、电机温度、泵组声音正常，系统无泄漏。由于#2、3、4机空侧密封油为回油调节，电机经常在额定参数运行，且容易出现过负荷现象，故夏季要特别监视电机温度。2.3.2经常检查氢侧密封油箱油位，油箱磁浮子式液位信号器接点良好，补排油电磁阀动作正常，否则改手动调整，及时联系检修消除。防止油箱满油造成发电机进油或油箱油位低而造成漏氢或氢侧油泵工作不正常断油。2.3.3检查密封瓦空侧密封油压大于机内氢压0.05±0.02MPa，空、氢侧密封油压差为±1.5KPa。油气压差过小供油压力偏低，会使密封瓦间隙的油流出现断续现象，造成油膜破坏，氢气将由油流的中断处漏出或漏入空侧密封油中，易发生着火和爆炸。油气压差过大，一使氢侧密封油漏入发电机内，造成发电机进油，漏入量较大时，会被发电机风扇吹到定子线圈上，不及时清理将造成绝缘损坏；二使供油压力升高,供油量增大，带入发电机的空气和水分增多，吸走的氢气也多，易污染氢气，增大耗氢量。四、发电机密封油系统2.3.4检查氢侧密封油冷油器运行正常，维持油温在40±5℃，回油温度不高于65℃。夏季当循环水温度超过33℃时，可投入备用冷油器运行。油温过高时，油吸收氢气的能力逐渐增加，增大耗氢量，对密封瓦的润滑和冷却效果也不好。2.3.5压差阀、平衡阀投运及密封油箱油位手动调整时，必须缓慢进行，防止在机内氢压不变的情况下，引起油压突变，使发电机进油及密封瓦处喷油漏氢。特别是#2、3、4机组，由于空侧密封油压力为回油调节，密封油压力本身偏高，空侧密封油回油量大，造成发电机轴承回油不畅，密封油压的突变更易引起发电机两端喷油漏氢，发生油气着火甚至爆炸的不安全事件，操作时应特别注意。2.3.6经常检查排氢风机、主机油箱排烟风机运行正常，保持风机出口管道畅通无堵塞，每班对风机进风管疏水排污一次。若发电机充气，主机盘车停运时，必须保证排氢风机、主机油箱排烟风机连续运行，冬季主机油箱油温低于35℃时，还保持主机交流润滑油泵连续运行。2.3.7油泵出口过滤器每8小时转动两圈，每周定期排污一次。当油过滤器前后差压增大时，应及时切换，并联系检修清理。2.3.8经常检查发电机油水探测器无油水，信号正常，否则，及时排掉。2.3.9按照定期工作表的要求，每月对排氢风机、空氢侧密封油泵进行一次定期切换.四、发电机密封油系统2.4密封油系统的停运2.4.1停运条件2.4.1.1必须在发电机气体置换结束，机内呈空气状态，盘车停运后，方可停运密封油系统。2.4.1.2解除空氢侧密封油泵联锁，停掉空氢侧密封油泵。2.4.1.3关闭补排油电磁阀、压差阀、平衡阀前后隔离门及旁路门。2.4.1.4停运排氢风机。五、发电机氢气泄露1机壳结合面2密封油系统3定子冷却水引入管接头4氢气冷却器5母线出线套管防止电力生产重大事故的二十五项重点要求1.4防止氢气系统爆炸着火。1.5.1严格执行《电业安全工作规程（热力和机构部分）》中氢冷设备和制氢、储氢装置运行与维护的有关规定。1.5.2氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量必须符合《氢气使用安全技术规程》（GB4962－85）。1.5.3在氢站或氢气系统附近进行明火作业时，应有严格的管理制度。明火作业的地点所测量空气含氢量应在允许的范围内，并经批准后才能进行明火作业。1.5.4制氢场所应按规定配备足够的消防器材，并按时检查和试验。1.5.5密封油系统平衡阀、压差阀必须保证动作灵活、可靠，密封瓦间隙必须调整合格。1.5.6空、氢侧备用密封油泵应定期进行联动试验。氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护基本规定制氢站、发电机氢系统和其它装有氢气的设备附近，均必须严禁烟火，严禁放置易爆易燃物品，并应设“严禁烟火”的标示牌。在制氢站和发电机的附近，应备有必要的消防设备。制氢站应设有不低于2米的实体围墙。禁止与工作无关的人员进入制氢室和氢罐区。因工作需要进入制氢站的人员要实行登记准入制度，所有进入制氢站的人员要关闭移动通讯工具、严禁携带火种、禁止穿带铁钉的鞋。进入制氢站前应先消除静电。禁止在制氢室、储氢罐、氢冷发电机意激氢气管路近旁进行明火作业或做能产生火花的工作。如必须在上述地点进行焊接或点火的工作，应事先经过氢气含量测定，证实工作区域内空气中含氢量小于3%并经厂主管生产的领导批准办理动火工作票后方可工作，工作中应至少每4小时测定空气中的含氢量并符合标准。氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护制氢和供氢的管道、阀门或其它设备发生冻结时，应用蒸汽或热水解冻，禁止用火烤。为了检查各连接处有无漏氢的情况，可用仪器或肥皂水进行检查，禁止用火检查。储氢设备(包括管道系统)和发电机氢冷系统进行检修前，必须将检修部分与相连的部分隔断，加装严密的堵板，并将氢气置换为空气，按照规定办理手续