一、簡介
1.1、氫氣系統(tǒng)的作用
1)提供對發(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)行時所需氣體壓力；
3)監(jiān)測補(bǔ)充氫氣的流量；
4)在線監(jiān)測機(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)測漏入機(jī)內(nèi)的液體（油或水）；
7)在線監(jiān)測發(fā)電機(jī)的局部漏氫。
1.2、氫氣系統(tǒng)的主要設(shè)備
1)氫氣匯流排、制氫站來管道（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)氫氣干燥器及氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)；
5)發(fā)電機(jī)漏液檢測裝置（浮子式檢漏計）；
6)氫氣純度儀。
1.3、氫氣系統(tǒng)示意圖
二、氫氣系統(tǒng)設(shè)備及操作描述
2.1、氫氣匯流排、制氫站來管道
發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量通過氫氣耗散，氫氣的散熱能力相當(dāng)于空氣的8倍。為了獲得更加有效的冷卻效果，發(fā)電機(jī)中的氫氣是加壓的（0.5Mpa左右）。
氫氣匯流排由5瓶組高壓匯流排及2級減壓閥組成。氫氣瓶通過軟管與匯流排連接。第一級減壓閥將瓶內(nèi)氫壓減至 2~3MPa，第二級減壓閥再將壓力減至 1~1.2MPa。減壓后的氫氣送到氫氣控制裝置再減壓至發(fā)電機(jī)所需的額定壓力。
2.1.2、制氫站來管道（常用）
由制氫站至一二號機(jī)兩根氫氣管道上在一號機(jī)渣倉附近分別接出兩根母管供三四號機(jī)使用，并分別用兩個手動門（三四號機(jī)供氫母管總門）（常開，關(guān)閉則三四號機(jī)無氫氣供給）進(jìn)行隔離（圖示2）。
三四號機(jī)供氫母管至三號機(jī)供氫總閥1、2（位于三號汽機(jī)房南墻邊）及供氫隔離閥3（平時應(yīng)關(guān)閉，補(bǔ)氫及氣體置換時開啟）
2.2、二氧化碳匯流排（氣體置換時使用）
2.2.1、二氧化碳匯流排作用
為了防止氫氣和空氣混合成爆炸性的氣體，在向發(fā)電機(jī)充入氫氣之前，必須要用二氧化碳將發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣置換干凈（CO2置換空氣）。同理，在發(fā)電機(jī)停機(jī)排氫后，也要用二氧化碳將發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣置換干凈（CO2置換氫氣）。
2.2.2、二氧化碳匯流排閥門介紹
二氧化碳匯流排（小機(jī)油箱南面）由10瓶組匯流排，1個安全閥、1個壓力表和控制閥門組成。二氧化碳?xì)馄浚ㄙ徺I）通過軟管與匯流排連接。匯流排上壓力表顯示輸出氣體的壓力，在充到一定壓力后又可指示瓶內(nèi)氣壓，當(dāng)瓶內(nèi)壓力為 0.1Mpa左右 時即認(rèn)為是空瓶（結(jié)合看瓶身結(jié)霜情況）。（匯流排上應(yīng)放有滿瓶的二氧化碳進(jìn)行備用）
在匯流排上配有一安全閥，用于當(dāng)瓶內(nèi)釋放壓力失控時，限制輸出的 CO2氣體的壓力。
2.3、二氧化碳加熱器（與二氧化碳匯流排同時使用）
2.3.1、二氧化碳加熱器介紹
由于二氧化碳在高壓下是以液體形式儲存在氣瓶內(nèi)，二氧化碳需吸收大量熱量才能氣化。CO2加熱器（二氧化碳匯流排南側(cè)）用于將來自二氧化碳匯流排的二氧化碳?xì)怏w加熱升溫，達(dá)到接近室溫的溫度，防止過冷的CO2充入發(fā)電機(jī)后引起局部結(jié)露。
CO2加熱器配有一個安全閥，當(dāng)來自 CO2加熱器的壓力過高時釋放壓力，實(shí)現(xiàn)壓力保護(hù)。為了保證二氧化碳加熱器的正常工作，加熱器的工作環(huán)境溫度最低不得低于+5℃。
2.3.2加熱器使用方法
1) 連接好進(jìn)氣出氣管，進(jìn)氣壓力<=0.7Mpa
2) 接通電源（取自保安EMCC3A段）開關(guān)，手動指示燈亮，停止指示燈亮
3) 按下綠色運(yùn)行按鈕，手動狀態(tài)加熱，手動、運(yùn)行，加熱指示燈亮
4) 按下橙色自動按鈕，自動狀態(tài)加熱，自動、運(yùn)行、加熱指示燈亮（常用）
5) 按下紅色停止按鈕，裝置停止加熱
6) 超溫報警燈亮，請檢查氣體是否流動或更換氣瓶補(bǔ)充新氣
2.4、氫氣控制裝置
2.4.1、氫氣控制裝置閥門介紹
1) 氫氣控制裝置（密封油系統(tǒng)北側(cè)）是一個集裝裝置，它主要由氣體過濾器、氫氣壓力減壓閥、置換閥門、氫氣質(zhì)量流量儀、補(bǔ)充氫氣壓力變送器、發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)壓力變送器等組成。
2) 發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫壓力調(diào)壓閥（圖示7中閥門6、9）將來自氫氣匯流排的第二級壓力（1.0MPa 左右）減至發(fā)電機(jī)所需的壓力。發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫壓力調(diào)壓閥配置了二臺，一臺工作、一臺備用，每個調(diào)壓閥前后設(shè)置手動門可用于隔離（圖示7中閥門5、7、8、9）。發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫壓力調(diào)壓閥設(shè)有旁路閥（圖示7中閥門11），當(dāng)二臺減壓閥都退出運(yùn)行后，可打開旁路閥，手動充氫。
3) 發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫過濾器前管道泄壓閥（圖示7中閥門４）可用于當(dāng)補(bǔ)氫管路壓力失控過高時，限制進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣壓力。
4) 發(fā)電機(jī)氫氣控制裝置排污閥（圖示7中閥門12）可用于氫氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部前的排污及測量純度。
5) 發(fā)電機(jī)排氣管排污閥（圖示7中閥門18），除用于排污外還可用于氣體置換時使用儀表對氫氣或二氧化碳純度的測量
6) 發(fā)電機(jī)頂部進(jìn)氫總閥（圖示7中閥門13）、發(fā)電機(jī)氫氣控制裝置壓縮空氣隔離閥（圖示7中閥門19）、發(fā)電機(jī)頂部進(jìn)氣總閥（圖示7中閥門17）、發(fā)電機(jī)二氧化碳進(jìn)口隔離閥（圖示7中閥門20）則用于對發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)氫及氣體置換時按需操作。
7) 氫氣與壓縮空氣管路：氫氣與壓縮空氣管路都是通過通往發(fā)電機(jī)頂部隔離閥（圖8中閥門4）進(jìn)入發(fā)電機(jī)膛內(nèi)。為了防止在正常運(yùn)行或在氣體置換時錯沖氣體造成危險，在氫氣控制裝置中設(shè)置可拆卸連接管，只可對氫氣來或壓縮空氣來選擇一路進(jìn)行連接。（進(jìn)行切換連接時要確認(rèn)操作，并保證連接處連接可靠，閥門關(guān)嚴(yán)操作）
a) 選擇氫氣管線 正常運(yùn)行時及氣體置換時氫氣置換二氧化碳使用（常用路徑）
b) 選擇壓縮空氣管線 氣體置換時空氣置換二氧化碳及發(fā)電機(jī)內(nèi)部啟壓使用
2.5、氣體純度分析儀
2.5.1氣體純度分析儀介紹
氫氣系統(tǒng)中設(shè)置了一套熱導(dǎo)式氣體純度分析儀（氫氣控制裝置西南側(cè)），利用氣體的熱導(dǎo)式原理來在線測量發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)氫氣或二氧化碳?xì)怏w的純度。儀器為三范圍氣體分析儀（空氣中二氧化碳 0-100%；氫氣中二氧化碳 0-100%；空氣中氫氣 80-100%）?？稍诔錃夂瓦\(yùn)行等各種不同的工況下分析氣體的純度。即充二氧化碳置換空氣時的二氧化碳純度、正常運(yùn)行時的氫氣純度、充氫排二氧化碳時的氫氣純度或充二氧化碳排氫氣時的二氧化碳純度。氣體純度儀除具有就地指示、遠(yuǎn)傳輸出 4~20mA 信號和通訊功能外，還具有“氫氣純度低”的報警信號輸出觸點(diǎn)。在正常運(yùn)行中，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度下降到 90%規(guī)定的極限時，相應(yīng)的低報警輸出觸點(diǎn)閉合。
2.5.2氣體純度分析儀閥門操作介紹
氫氣純度儀發(fā)電機(jī)底部取樣閥、氫氣純度儀發(fā)電機(jī)頂部取樣閥、發(fā)電機(jī)氫氣純度儀出口閥、氫氣純度儀發(fā)電機(jī)底部取樣排污閥、氫氣純度儀發(fā)電機(jī)頂部取樣排污閥。除剛投入純度儀需要開啟閥門24、25進(jìn)行排污外，正常運(yùn)行中，24、25排污閥關(guān)閉。底部取樣閥21，純度儀出口閥23開啟，保持微小流量讓發(fā)電機(jī)底部氫氣持續(xù)流過純度儀進(jìn)行檢測?？蓪?shí)時了解發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣純度。
2.6、氫氣干燥器
2.6.1氫氣干燥器介紹
氫氣干燥器（氫氣控制裝置北側(cè)）用于干燥發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣，以防機(jī)內(nèi)水分過高時，對發(fā)電機(jī)的高壓絕緣件或高應(yīng)力金屬結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生危害。
氫氣干燥器為分子篩干燥器，兩個塔輪流工作、加熱再生。并串聯(lián)了兩臺氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)（氫氣干燥器西側(cè)）。該風(fēng)機(jī)在兩個情況下應(yīng)啟動：①發(fā)電機(jī)露點(diǎn)過高；②汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低轉(zhuǎn)速下（發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣循環(huán)動力失去）干燥器由二個干燥塔組成，塔內(nèi)裝填有高性能干燥劑和加熱元件，一個工作時，另一個加熱再生。每個塔內(nèi)都裝有一臺循環(huán)風(fēng)機(jī)，連續(xù)工作。工作塔內(nèi)的風(fēng)機(jī)用以加大氣體循環(huán)量并使氣體在干燥劑內(nèi)分布均勻；再生塔內(nèi)的風(fēng)機(jī)用以循環(huán)再生氣體，迫使再生氣體經(jīng)過冷凝器、氣水分離器等，使干燥劑內(nèi)吸附的水分分離出來。氫氣干燥器的工作和再生過程由內(nèi)建 PLC 控制，完全自動進(jìn)行。由于是閉式循環(huán)，所以不消耗氫氣，也不會引入空氣。為提高可靠性，干燥器從氫氣中分離出出來的水分需人工排放。
氫氣干燥器的入口和出口分別裝有一臺露點(diǎn)儀。入口濕度儀用以監(jiān)測干燥器入口即發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣濕度；出口濕度儀用以監(jiān)測干燥器的干燥效果（濕度儀在進(jìn)行氣體置換時需要隔離（關(guān)閉進(jìn)出口門，氣體走旁路），避免濕度儀中毒）
2.7、發(fā)電機(jī)漏液檢測裝置
2.7.1、發(fā)電機(jī)漏液檢測裝置介紹
發(fā)電機(jī)漏液檢測裝置（7米定冷水加熱裝置南側(cè)）用以檢測發(fā)電機(jī)水冷定子線圈或氫氣冷卻器因泄漏而積累在發(fā)電機(jī)底部的液體，同時也用以檢測滲漏到發(fā)電機(jī)內(nèi)的密封油或軸承油。漏液檢測裝置由數(shù)個高可靠性、高靈敏度的防爆浮子開關(guān)組成，開關(guān)輸出為 DPDT。裝置上設(shè)有液位觀察器以觀察漏液情況， 在機(jī)殼的底部最可能積液的地方設(shè)有開口，將積聚的液體排到漏液檢測器。每一個漏液檢測器裝有一根回氣管通到機(jī)殼，使得來自發(fā)電機(jī)機(jī)殼的排液管能夠氣流暢通?；貧夤芎团乓汗芏佳b有截止閥。另外為了能排除積聚的液體，漏液檢測器底部還裝有積液排放閥
2.7.2、發(fā)電機(jī)漏液檢測裝置操作
五個油水檢漏儀除三號外其余均有漏液進(jìn)口閥、排氣閥，漏液進(jìn)口閥前排污閥，排污閥。正常運(yùn)行中，漏液進(jìn)口閥、排氣閥打開，使漏液順利流入檢漏儀中，排放閥及漏液進(jìn)口閥前排污閥關(guān)閉，防止氫氣泄漏。若有漏液進(jìn)入檢漏儀中，通過檢漏儀觀察窗可看到液位，同時漏液檢測裝置報警。對檢漏儀中液體進(jìn)行排放時，現(xiàn)關(guān)閉漏液進(jìn)口閥、排氣閥，打開排污閥進(jìn)行排放，待沒有漏液后及時恢復(fù)。
2.8、發(fā)電機(jī)絕緣過熱在線監(jiān)測系統(tǒng)
2.8.1、發(fā)電機(jī)絕緣過熱在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹
監(jiān)測裝置能探測到絕緣材料的熱分解。絕緣材料受熱時，達(dá)到一定溫度后，在材料的周圍會產(chǎn)生微粒。若低于此溫度，不會產(chǎn)生微粒，但一旦達(dá)到臨界溫度，在表面每秒每平方厘米產(chǎn)生數(shù)百萬亞微顆粒， 有機(jī)揮發(fā)物等粒子。發(fā)電機(jī)絕緣過熱監(jiān)測裝置通過激光和紅外技術(shù)測量樣氣中亞微粒子和有機(jī)揮發(fā)物的含量，各種指標(biāo)數(shù)值超過預(yù)設(shè)閾值，裝置將發(fā)出報警，在顯示屏上自動顯示報警的內(nèi)容同時觸發(fā)報警燈和報警繼電器輸出.
2.8.2、發(fā)電機(jī)絕緣過熱在線監(jiān)測系統(tǒng)操作
發(fā)電機(jī)絕緣過熱在線監(jiān)測裝置從發(fā)電機(jī)膛內(nèi)高壓區(qū)和低壓區(qū)分別引出一根管作為裝置的進(jìn)出口，使發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體可時刻流過裝置進(jìn)行檢測。進(jìn)出口閥門（閥門44、45）需常開，排污閥（閥門46、47）需常關(guān)。
三、氣體置換操作
3.1、CO2置換氫氣/空氣
置換時先將發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體壓力通過排放適當(dāng)降低，然后關(guān)閉排放，打通二氧化碳管路進(jìn)行升壓，待壓力升高到一定壓力后關(guān)閉二氧化碳閥門，打開排放進(jìn)行排放操作，壓力降低后重復(fù)上述操作（過程中關(guān)注油氫差壓在正常范圍）使用先補(bǔ)在排的方式進(jìn)行氣體置換，可有效節(jié)省時間和氣體用量。待測的二氧化碳濃度達(dá)標(biāo)后即置換完成（二氧化碳置換氫氣，二氧化碳濃度要大于95%；二氧化碳置換空氣，二氧化碳濃度大于85%）
3.2、氫氣/空氣置換CO2
置換操作與使用二氧化碳置換操作基本一致，都是使用先補(bǔ)再排的方式進(jìn)行，待氣體濃度合格后置換操作完成。（氫氣置換二氧化碳，氫氣純度大于96%；空氣置換二氧化碳，二氧化碳濃度小于5%）
3.3、正常補(bǔ)氫
正常運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣壓力會隨著時間流逝而降低（氫氣溶于密封油、逸散至空氣、溶于定冷水等）就需要定期對發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)氫，補(bǔ)氫時只需開啟氫氣至發(fā)電機(jī)頂部補(bǔ)氫管路，注意氫壓及油氫差壓，待氫壓正常后關(guān)閉氫氣管路閥門即可。
3.4、快速排氫
快速排氫通常不會使用，只在需要短時間降低發(fā)電機(jī)內(nèi)部壓力時使用（如氫氣著火，密封油泄漏等情況）操作時仍需密切關(guān)注油氫差壓，保證機(jī)組安全。
3.5、氫氣排污
此操作不常用，通常用于正常運(yùn)行中氫氣純度下降，通過底部排污，對氫氣進(jìn)行排污，再通過補(bǔ)氫等方式維持發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣純度合格（此現(xiàn)象不常見）。
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