发电机氢气湿度变化大原因分析.doc

发电机氢气湿度变化大原因分析
【摘要】氢冷发电机在运行中，发电机氢气湿度是一项很重要的监测指标。维持发电机内的氢气湿度在合适的范围内是保证氢冷发电机安全运行的必要条件。氢气湿度的变化与密封油、除湿装置等相关系统的运行质量有着密切的联系。本文主要对影响发电机内氢气湿度变化的原因进行了分析，并提出了相应的处理和防范措施。
【关键词】氢气；湿度；分析；处理
1引言华电能源哈尔滨第三发电厂#1汽轮发电机组所用发电机为哈尔滨电机厂生产的型号为qfsn-200-2型氢冷发电机。发电机采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其它器件氢气表面冷却的水-氢-氢冷却方式。发电机设有密封油系统，通过双流环式密封瓦将氢气密封在发电机内。为了降低运行中的发电机内的氢气湿度，发电机还装有一台以二氧化铝为介质的吸附式氢干燥器。在氢吸附式干燥器入、出口管处装有氢温湿度仪表对发电机内氢气温度、湿度情况进行在线监视。从近期运行情况看,运行中氢气湿度变化大，有时还发生氢气湿度超标现象，氢湿度最大时露点温度超过5℃。
2氢气湿度大的危害湿度过大，水汽在氢气温度过低时会产生结露，降低发电机绝缘，存在极大地安全隐患，而氢气湿度大还会增加发电机的通风损耗使发电机的运行效率降低。而过于干燥的环境也会使发电机内的某些部件因机内过于干燥而产生裂纹。因此一般规定控制发电机内的氢气湿度不应低于-25℃露点温度。而实际运行中氢气湿度超标通常是指发电机内的氢气湿度超过0℃露点温度。根据哈尔滨第三发电厂《200mw机组集控运行规程》的规定，运行中发电机内的氢气湿度应控制在露点温度-25～0℃之间。
3湿度的概念湿度指的是气体中的水、汽含量。其表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点温度等。
绝对湿度：湿气中水、汽的质量与湿气总体积之比。（单位表示为g/m?）
相对湿度：压力为p、温度为t的湿气中水汽摩尔分数与相同压力p、温度t下纯水表面的饱和水汽摩尔分数之比。（单位表示为%）
露点温度：压力为p、温度为t、混合比为r的湿气中，在给定压力下湿气被水饱和时的温度。（单位表示为℃）
虽然相对湿度的概念有现实意义，但露点温度更直观一些，现在哈三电厂就是用露点温度来表示发电机氢气湿度。、#1机组在氢系统上装有氢温湿度测量仪表，能够及时监测发电机内氢气露点的变化情况。
4发电机氢气湿度变化大原因分析
由于氢气从氢站供出前经过了除湿过程，合格后才供出，因此发电机内氢气湿度大主要是有外来水汽进入了氢气内造成。针对发电机氢气湿度变化的影响因素，我们对与之相关的内冷水系统、氢冷却器系统、密封油系统、除湿装置进行逐条分析。
4.1内冷水系统根据规程规定，在正常运行中发电机内冷水压力应低于氢压0.05mp，但最高不应超过0.2mp。而#1机组发电机氢压一般维持在0.25mp到0.3mp之间，几乎没有低于0.25mp的时候，因此内冷水进入发电机内的情况基本可以排除。
4.2氢冷却器系统发电机内的氢气通过四角布置的四个氢冷器冷却。氢冷却器的冷却水源来自循环水系统，而#1机组即使在两台循环水泵同时运行时循环水压力也只有0.17mp左右，与发电机内的氢气压力比低了很多，因此即使氢冷器漏泄也只能是氢气外泄，而不会出现氢冷器的冷却水进入氢系统内的情况出现。
4.3除湿装置哈三电厂#1机组氢系统装有一套美国生产的氢吸附式干燥器，以二氧化铝为介质，两塔配置，吸附和再生过程交替进行。从总的运行情况看，该氢吸附式干燥器运行比较稳定，这可以通过吸附塔加热温度、出水量等观察到。通过对近期#1机组《氢吸附式干燥器运行情况记录薄》上的参数记录观察，氢吸附装置吸附塔切换正常，加热、冷凝温度和出水量也正常。而氢温湿度测量仪表所检测的露点数据和化学氢站人员定期手动化验的结果也是吻合的。#1机组曾经出现过氢气湿度突然超标情况，发现是氢吸附式干燥器#2塔风扇电机烧损，使#2塔失去作用而造成氢湿度超标。而近期#1机组氢吸附式干燥器运行正常，出水量也随氢气露点变化而变化，因此氢气湿度变化大的原因基本可以排除除湿装置故障的可能。
4.4密封油系统密封油系统的作用就是把氢气密封在发电机内工作，因此不可避免的密封油和氢气会直接接触。当密封油内所含水份超过氢气时就会使水汽进入到氢气中。密封油系统通过自动补排油装置与主油箱相连。同时空氢侧密封油均由冷却水源取自循环水的冷却器冷却后送入密封瓦。密封油泵出口压力运行中一般维持在0.6mp到0.8mp之间，因此循环水的压力远远低于进入冷油器的密封油的压力，所以密封油内的水汽只能来自主油箱油。主油箱设有排烟风机和分油机。#1机组装有一套颇尔分油机，在机组正常运行中该分油机同步投入运行。该分油机的液晶显示面板上有排水次数、排水水位、运行时间等即时参数提供监视，通过面板上的参数变化可以直接分析出