汽轮发电机氢油水系统的安装与调整

朱丹 秦玉书

1、汽轮发电机氢油水系统的工作原理和原材料的选择特点

氢油水的工作原理是用氢气对发电机起到一定的推进作用。发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体，通常二氧化碳气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。氢气控制系统设置了特殊的管道用来实现气体的间接置换，对于汽轮发电机来说主要是用气体当成原材料，发电机内氢气不可避免的会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机。工作过程中氢气可能会减少，温度会增加，为了保证发电机安全性机内的氢气压必须保持在规定范围之内。在发电机内会有两套氢气减压器，用来控制发电机内氢气的压强大小，工作中的发电机要控制含水量在一定范围内。对于控制氢气的含水量多少，采用内外两个干燥器共同使用，选择将外氢气干燥器连接在氢气的内置管，将氢气的进气管接至转子风扇的高压侧，将氢气的回流管接至转子风扇的低壓侧，这种方法可以使氢气干燥。原材料的选择方法很简单，氢气密度小易于传热，氢气的传热能力是正常空气的5倍左右，氢气是一种安全性较好的气体，其燃烧散热不多，燃烧过程中危险系数较小，发生爆炸性事故的可能性较小，氢气没有污染，可以说是最理想的气体。

2、汽轮发电机中氢油水系统的注意事项

对于汽轮机发电机氢油水系统来说，氢油水系统主要应用的氢气这种原材料，氢气作为一种可燃性气体，首先应对使用的氢气进行纯度检验，确保它没有混入其他可燃性气体，以免造成爆炸的危险，在汽轮发电机中要求氢气的纯度在98%左右，如果氢气的百分含量太低，第一影响的是其冷却效果，第二是增加通风的损耗。发电机内氢气的纯度、压力、温度、湿度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。这些因素一旦出现，会造成整个汽轮发电机的问题。氢气的压力不应高于3.2MPa，纯度不低于99.5%，露点温度小于等于零下21摄氏度，发电机充氢容器的容积要保证至少117立方米，保证系统能够运行调整。要采用真空净油型密封系统的发电机，由于供给的密封油经过真空净化处理，所含空气和水分甚微，所以氢气的纯度可以保持在较好的水平，只有在真空净油设备故障的情况下，才会使机内氢气纯度较快下降，当发电机内氢气纯度较低时，可通过氢气控制系统进行排污补氢。

3、最常见的汽轮发电机氢油水系统的设备安装原理及过程

3.1氢气的控制排系统

氢气在大气中含量不是太多，通常情况下氢气来自于储氢站，较为有效的控制排系统有两个氢气进口，两只氢气过滤器，两只氢气减压器。为了保证该系统的作用良好，会在压力允许范围内进去一些氢气，之后用双母管引入接至氢气控制排，经减压器调制所需压力进入发电机中充当动力，以此达到想要的发电电压电流。

3.2氢气的减压器

对于发电机氢油水系统来说氢气的减压器十分重要，因为减压器在过程中减小了阻力。应用比较广泛的氢气减压器由两级组成，第一级将高压氢气降压至2.5MPa以下，第二级再降至所需压力，减压器进口压力不低于0.6MPa，出口压力根据情况的压力定夺，自动保持。

3.3氢气的控制阀

氢气的控制阀对于整个系统来说十分重要，它可以对所进去和排出的氢气的量进行控制。首先说一下最重要的安全阀，安全阀是控制整个系统安全性的控制阀门，它的开启和回座压力取决于内装弹簧的松紧程度。根据所需的电压值对整体的安全阀松紧程度进行改变，但整体内部的氢气压力值不能高于0.5MPa，否则对安全阀和控制性都有极大的损伤。安全阀在电厂安装投运之前应重新调试，投入电厂运行后每六个月应重新调试一次，最大开启压力值也做相应的调整。氢气控制排以及氢气系统中所使用的氢气阀门在正常情况下一般使用软密封垫结构，因为这种结构的密封性很强，一般不会发生漏气现象，容器中所保持的压强也很稳定。如果在过程中出现阀门关不严的现象，可以最简单直接的寻找阀门的松紧程度，如果发现阀门破损或严重变形，则应更换软密封垫。

3.4气体置换控制阀

气体置换控制阀对于整个容器内气体的把控有很重要的影响，在汽轮发电机中，置换控制阀仅仅是几只阀门的集中组合、装配而已。用几个阀门组合在一起，通过不同气体之间的压力实现气体之间的转换。实现置换还应用到气体置换盘。比如说两种气体二氧化碳和氢气，二氧化碳属于无关气体，需要利用置换盘进行转换，首先要对这两种气体的浓度进行确定，确定两种气体能否进行置换，先进行通电预热，之后再通过原理结构，调试，维护等内容提供给用户。

3.5氢气的检测和去湿装置

氢纯度的检测装置十分必要，它是一个简单的控制装置，利用分析器进行分析，一定要设置有警戒线的报警器，下限报警点已设置在92%，下下限报警点设置在90%，根据用户的不同需求进行调控，从而设置出不同的电压值。氢气去湿装置是一个冷凝装置，它的基本工作原理是使进入去湿装置内的氢气冷却至零下10摄氏度以下，氢气通入到这个装置中先干燥，之后进行冷凝成霜，霜溶化成水之后流进集水箱中。对于冷凝的装置中基本原件是压缩机，先将有一定含水量的氢气通入到压缩机中进行冷凝压缩结晶，再通入到冷静器中的加温机中进行回温升华形成干燥后的氢气，之后可以进行正常在发电机中使用。

3.6油水探测报警器

氢油水系统是氢气和内部的油水之间的压力差，对于这个油水警报器来说，是保证内部容器干燥的一个必要物品。如果发电机的内部漏进油或水，油水将流入报警器内。在报警器中设置一个通过浮力控制的浮子，这个浮子有磁性，如果有油水进入警报器中就会将一定的压力增加了浮子的浮力，当报警器内油水积聚液位上升时浮子随之上升，永久磁钢随之吸合，磁性开关接通报警装置，进而就会将报警器底部的污渍排干净。

4、结语

现在的生产生活中，氢油水系统的应用十分广泛。安装氢油水系统对生产生活有很大的便利性，同样，在应用中也应该注意很多事项，还有如何安装改造这种氢油水系统装置，将发电的效率达到最大。

（作者单位：哈尔滨电机厂有限责任公司）

作者简介

朱丹，女，1986年7月27日生人，2009年7月毕业于东北电力大学轻化工程专业，大学本科，现工作于哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部，一直从事发电机辅机氢油水系统设计工作，助理工程师。

秦玉书，男，1984年1月4日生人，2008年7月毕业于哈尔滨理工大学电气工程及其自动化专业，大学本科，现工作于哈尔滨电机厂有限责任公司质量保证部，一直从事电机产品质量技术工作，助理工程师。