100MW发电机密封油氢气系统操作要点.docx
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100MW发电机密封油氢气系统操作要点
1000MW发电机密封油、氢气系统操作注意事项
一、发电机简介
xx电厂四期两台2*1000MW（命名xx）汽轮发电机为隐极式、两极、三相同步交流发电机，分别于xx年和xx年分别建成投产。
发电机采用水/氢/氢冷却方式，定子绕组为直接水冷，定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却。
为防止运行中氢气沿转子轴向外漏，引起火灾或爆炸，机组配置了密封油系统，向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油。
密封油系统采用单流环式密封瓦。
密封油路只有一路，分别进入机侧和励侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧，形成的油膜起到了密封润滑作用。
然后分两路（氢气侧、空气侧）回油。
二、分析气体置换过程目的
通过对发电机气体置换各阶段操作及危险点进行分析，达到防止发电机进油、防止氢气爆炸、设备损坏，缩短气体置换总时间、减少CO2和氢气消耗量，提高安全经济运行水平。
三、xx发电机气体置换统计
根据近3年xx发电机气体置换统计，机内为空气向氢气置换时，平均用时28.6小时（共8次），最短时间为15.3小时；
机内为氢气向空气置换时，平均用时25.5小时（共7次），最短时间为15.5小时。
详细情况如下：
机组
置换日期
co2置换空气
氢气置换co2
co2置换氢气
空气置换co2
#7
2007.11
13.5
15
2008.2
15.6
15.5
2008.4
5.5
10
2009.1
8.5
12
2009.1
6.5
14
2010.2
15.5
15.7
2010.2
19
11.5
#8
2007.9
6.8
11
2007.10
9.8
5.5
2008.2
16
5.5
2008.9
10.5
10
2009.1
26
15.5
2009.4
13
8
2011.1
10
7.5
2011.1
10.6
10
平均
10.7
11.2
14.5
11
共计
21.9
25.5
四、发电机气体置换过程中的主要操作要点
（一）发电机气体置换过程中如何减少二氧化碳和氢气的消耗量。
发电机气体置换减少二氧化碳和氢气的消耗量，对节约资源、环境保护，降低氢气爆炸事故等意义重大。
如何降低气体置换的气体消耗量，主要通过：
1、使用高纯度的二氧化碳和氢气，保证制氢站来氢纯度99.9%、二氧化碳气体纯度99%以上。
2、气体置换过程中，严格控制各阶段气体纯度。
（1）用二氧化碳置换空气时，当发电机内二氧化碳含量＞85%时进行排死角，二氧化碳含量＞90%，且排死角合格，可停止置换；
（2）用氢气置换二氧化碳时，当机内氢气含量＞90%时进行排死角，含量＞96%且排死角合格，可停止置换；
（3）用二氧化碳置换氢气时，当机内二氧化碳含量＞90%时进行排死角，含量＞95%且排死角合格，停止置换；
（4）用空气置换二氧化碳时，当二氧化碳含量＜10%时进行排死角，含量＜5%且排死角合格，停止置换。
3、进行发电机气体置换过程中，各置换阶段初期禁止排死角，防止因气体纯度低，多消耗置换用气体。
并且，排死角时，采用定期、间断排污，禁止采用连续开启排污的方式排死角。
4、尽可能在发电机转子静止状态下气体置换。
（二）减少发电机气体置换时间的操作要点。
气体置换时间过长，往往影响机组检修工期、机组启动时间，因此在保证气体置换过程中气体纯度的同时，应尽可能缩短置换时间。
1、尽可能保持发电机在静止状态。
2、保证二氧化碳两级加热器工作正常，供应二氧化碳量充足。
二氧化碳及氢气减压阀工作正常。
3、控制发电机内压力50kPa以上，保证发电机排污时的流速，置换能力增强。
4、置换过程中，采用充气、排污交替进行，有利于使机内不同比重的气体充分分层，提高气体纯度（一般置换1小时，稳定15分钟）。
5、发电机内充二氧化碳时，因二氧化碳由液态气化需吸收大量热，因此要加强对二氧化碳管道和减压阀的监视，防止冻结。
6、发电机排死角范围：
（1）氢气干燥器；
（2）发电机绝缘过热装置；
（3）发电机汽励端、膨胀箱油水探测器；
（4）发电机膨胀箱、浮子油箱气侧；
（5）氢气纯度仪。
（三）发电机气体置换过程中，防止油氢差压阀损坏措施。
1、发电机密封油系统配置1台977HP型差压调节阀，在油系统中的连接如下图：
2、若油氢差压阀油压高于氢压0.15MPa，可能引起差压阀内部膜片单面过压，从而引起差压阀损坏，丧失调压能力。
3、为保证差压调节阀安全：
（1）密封油循环阶段，不投用差压阀；
（2）发电机内压力低时，当密封油氢差压大于0.1MPa，应及时将油氢差压调节阀退出运行，用旁路进行调节；
（3）只要差压阀不投运或者退出运行，就必须关闭差压阀前后截门及引压管油、氢侧手动门；
（4）差压阀投运步骤：
a、。
先使用旁路手动门调节油氢差压，将差压调节至0.056MPa。
b、先开启氢侧引压管手动门，紧接着开启油侧引压管手动门
c、然后全开差压阀后截门，逐渐关闭差压阀旁路门，同时逐渐开启差压阀前截门，直至旁路门全关、前截门全开。
（5）差压阀停运步骤：
a、先关小差压阀前截门，直至油氢差压降低，再缓慢开启差压阀旁路门，直至油氢差压回升，如此反复操作，直至前截门全关，用旁路门调节油氢差压。
b、然后关闭引压管油、氢侧手动门，差压阀后截门，差压阀退出。
（四）发电机气体置换过程中，防止发电机进油。
1、发电机进油的危害：
（1）密封油主要以油液、油烟、油汽的形式进入发电机，对发电机绝缘产生危害，使绝缘有击穿危险。
（2）油烟、油汽进入发电机，使氢气纯度降低、密度增加，通风损失增加，氢气消耗量增大。
（3）油烟、油汽进入油氢差压阀，使差压阀调节性能降低。
2、发电机气体置换过程中，防止发电机进油的措施：
（1）根据厂家要求，发电机投入密封油前，必须首先向发电机内充入压缩空气，并维持机内压力在0.05MPa左右。
（2）用旁路调节发电机油氢差压，操作要缓慢，防止油氢差压突增，回油不畅，发电机进油。
（3）若发电机气体置换时，用润滑油直接供密封油，在发电机内升压，润滑油无法满足，需启动密封油泵时，应先全开密封油泵出口过压阀旁路门，待油泵运行正常后，通过旁路门调整油压正常，待机内压力升至0.48MPa时，全关过压阀旁路门。
（4）在气体置换时，油氢差压以17米发电机汽励端密封油压与机内压力的实际差值控制油氢差压。
密封油投入后，开启0米密封油仪表盘油氢差压表平衡门，对氢侧引压管注油，观察油氢差压表指示降到接近为0，关闭平衡门，检查油氢差压表显示正常，并与实际差压校对（17米）正常后，通过油氢差压表监视油氢差压。
（5）发电机气体置换过程中，连续监视8.6米浮子油箱油位，若浮子油箱油位升高，开启旁路门，分析原因，针对性处理，防止回油不畅，发电机进油。
（6）浮子油箱与密封油膨胀箱间的平衡门，作用是平衡两者气侧压力，用浮子油箱控制、监视膨胀箱油位，并将浮子油箱分离出的氢气返回膨胀箱，防止膨胀箱满油，发电机进油和氢侧回油含氢量大。
（7）发电机进行排死角时，禁止人员离开，防止跑油，并严密监视机内压力，防止机内压力突降，造成发电机进油。
（8）发电机排氢气体置换结束，机内全部为空气，压力降至48kPa时，先停止密封油系统运行，机内压力自然下降。
（9）在进行发电机气体置换过程中，注意加强对发电机底部汽励端、膨胀箱油水探测器报警监视，发现报警及时排出并查明原因。
（五）发电机气体置换过程中，防止氢气爆炸的措施。
1、发电机运行、气体置换过程中，虽然非常小心，但仍有电厂出现氢气着火爆炸事故发生，氢气是易燃易爆气体，在常温下性质并不活泼，发生着火、爆炸必须在明火或一定的着火能量下发生，氢气燃烧、爆炸性质：
在空气中的燃烧范围（体积百分比）
4.0～75.0
最小着火能量
0.00002J
在空气中的爆炸范围（体积百分比）
18.0～59.0
燃烧能量
68kJ/mol
在氧气中的燃烧范围（体积百分比）
4.65～94.0
火焰温度
2045℃
在氧气中的爆炸范围（体积百分比）
18.3～58.9
火焰发射率
0.1
在空气中着火温度
585℃
灭火距离
0.06cm
在氧气中着火温度
560℃
火焰速度
270cm/s
2、氢气发生爆炸的条件：
当氢气占空气中体积含量的4%～75%时，或氢气占氧气中体积含量的4.65%～94.0%便造成爆炸性气体。
当这种气体在密闭容器中，有明火或达着火温度585℃，或大于最低引爆能量0.00002J时就会发生氢气爆炸。
3、氢气检漏仪使用说明：
氢气爆炸极限为4％～75％，氢气检漏仪数字显示为氢气爆炸下限的百分比，单位为LEL。
例如，检漏仪报警值为20，则表示目前所探测的气体中，氢气浓度为20%乘以4％，即0.8%。
4、发电机气体置换过程中防止氢气爆炸的措施：
在发电机气体置换中，不可避免的可能出现氢气纯度范围在4%～75%范围，为防止爆炸事故，必须做到：
（1）气体置换过程中及氢气运行过程中，操作必须使用铜制工器具，防止产生火花。
（2）气体置换过程中，氢气系统上部、周围禁止动火作业。
（3）气体置换过程中，确认排污口附近无检修工作。
（4）气体置换前，检查排氢口安装的防爆接地网良好，气体置换过程中，控制排氢速度，防止排氢速度过快，摩擦发生火花。
机内氢压降低速率小于3kPa/min。
同时防止氢压变化过快，密封油压波动，发电机进油。
（5）氢气系统使用的附属仪器、仪表等必须采用防爆型，并在气体置换前，将纯度仪、湿度仪（并开启旁路门，关闭前后截门）、发电机绝缘过热装置、氢气去湿装置停电。
（6）发电机气体置换排污时，一定要彻底不留死角。
连续三次化验合格，方可认为合格。
（7）气体置换过程中，确保密封油系统供油连续，油氢差压正常，防止密封瓦瞬间断油，发生动静摩擦产生火花引起爆炸或设备损坏。
（8）严格执行氢气系统操作Q点确认制度。
（六）密封油泵充油的注意事项：
1、发电机密封油泵投运前，必须向泵内充油，放净空气。
2、密封油泵泵体在出油口靠近电机端泵体侧面、机械密封处上方设有排汽口，为内六方螺塞。
3、若泵体内有气没排出，会引起出口油压波动、异音、振动、机械密封磨损等故障。
螺杆泵从动螺杆磨损泵盖止推块，造成泵损坏。
4、禁止在真空箱没有破坏真空的情况下，向泵内充油。
5、运行中若进行一台密封油泵检修后投运，必须停运真空泵，破坏真空箱真空后再开启检修泵入口门充油，并拧松排气螺塞排气，直至油从排气口冒出。
若无油冒出，用手试一下，看排气口是否吸气，若吸气是因为运行泵入口管道负压引起。
此时，必须启动直流密封油泵，停止交流密封油泵和再循环泵，以便向检修密封油泵充油，直至排气口有油冒出。
之后恢复交流油泵运行，真空泵运行。
（七）防止密封油真空泵损坏的注意事项：
1、严格执行定期工作的规定，每班进行真空泵放水一次。
利用真空泵水汽净化阀进行排放。
真空泵油位低时，及时联系汽机队调速班进行加油。
若真空泵油中含水量大，油质乳化，会造成真空泵过负荷、出力降低，真空箱真空下降。
2、真空泵检修后，启动前必须确认电机接线正确，分离器中油位正常。
进行手动盘车后确认无卡涩，然后点动真空泵，检查转向正确。
3、确认轴承冷却水、油管路电磁阀动作正常，可在点动真空泵时用听针听电磁阀阀芯动作声音。
3、发电机停运期间，每天应启动密封油真空泵一次，以防止泵内生锈抱轴，夏季高温时，每天应启动两次，每次约20分钟。
也可以联系检修，从泵入口喷防锈剂，然后关闭进出口门隔绝空气。
4、真空泵油气分离器内部应定期进行清洗，防止有沉淀物积在分离器箱底部，阻塞油路，导致泵损坏。
5、密封油真空泵应在空负荷状态下启动，关闭入口门，待真空泵启动运行正常后，稍开入口门，检查真空箱真空缓慢升高，并注意监视真空泵电流和电机及变速箱温度变化，禁止开启入口门过快和过大。
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