汽轮发电机氢油水系统说明书.doc
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1、600W汽轮发电机氢油水控制系统说明书编 号 A193东方电机股份有限公司二00二年二月600MW汽轮发电机氢油水控制系统说明书目 录第一部分:发电机氢气控制系统 311页1. 主要功能 2. 主要技术参数 3. 系统操作原理4. 系统组成 5. 系统设备及它们的工作原理6. 关于发电机气体置换 7. 设备布置与安装要点8. 安装调试9. 运行注意事项10.其他第二部分:发电机密封油控制系统 1219页1. 概述 2. 密封油系统主要技术参数3. 系统工作(运行)原理4. 密封油系统主要设备5. 设备布置和安装注意事项6. 密封油系统的调试与整定7. 运行中的注意事项8. 定期重点检验项目9.
2、 密封油量测定方法10. 日常监视与检修第三部分:发电机定于线圈冷却水控制系统 2027页1. 主要功能2. 主要技术参数3. 系统工作原理4. 系统主要设备4.1.定子冷却水控制装置4.1.1. 水箱4.1.2. 水泵4.1.3. 冷却器4.1.4. 离子交换器及其使用4.1.5. 过滤器4.1.6. Y型拦截器4.1.7. 阀门4.1.8. 温度调节阀和压力调节阀4.1.9. 表计4.2. 相关资料5. 设备布置及安装注意事项6. 定子冷却水系统的调试与整定7. 运行与维护第一部分 发电机氢气控制系统1.用途与功能 发电机氢气控制系统专用于氢冷汽轮发电机,具有以下功能: a.使用中间介质(
3、一般为C02)实现发电机内部(以下简称机内)气体置换; b.通过压力调节器自动保持发电机内氢气压力在需要值: c.通过氢气干燥器除去机内氢气中的水份; d.通过真空净油型密封油系统,以保持机内氢气纯度在较高水平: e.采用相应的表计对机内氢气压力、纯度、温度以及油水漏入量进行监测显示,超限时发出报警信号。2.主要技术参数2.1发电机内额定运行参数: a.氢气压力:0.414MPa.(g) 注:(g)-表压 b.氢气温度:46 C.氢气纯度:98 注:气体纯度均用容积百分比值表示 d.氢气耗量:1319m3d2.2对供给发电机的氢气要求 a.压力不高于3.2MPa.(g) b.纯度不低于99.5
4、 C.露点温度-212.3发电机充氢容积117m32.4发电机静止状态下气体置换耗气量估计值,如下表:置换操作内容耗用气体名称耗用气体数量备注驱赶机内空气(air)C02300m3C02纯度98以上驱赶机内C02H2230m3机内升氢压至额定值H2695m33. 工作原理3.1 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和气体。通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。本氢气控制系统设置有专用管路、C02控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。 3.2 发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中,并随着密封油回油被带出发电机,有时还可能出现其他漏点。
5、因此机内氢压总呈下降趋势,氢压下降可能引起机内温度上升,故机内氢压必须保持在规定的范围之内,本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器,用以实现机内氢气压力的自动调节。 3.3 氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的不良影响,通常均在机外设置专用的氢气干燥器,它的进氢管路接至转子风扇的高压侧,它的回氢管路接至风扇的低压侧,从而使机内部份氢气不断地流进干燥器内得到干燥。3.4发电机内氢气纯度必须维持在98左右,氢气纯度低,一是影响冷却效果,二是增加通风损耗。氢气纯度低于报警值(90)是不能继续正常运行的;至少不能满负荷运行。当发电机内氢气纯度低时,可通过本氢气控制系统进行排污补氢。 采用真
6、空净油型密封油系统的发电机,由于供给的密封油经过真空净化处理,所含空气和水份甚微,所以机内氢气纯度可以保持在较高的水平。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。 3.5发电机内氢气压力、纯度、温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。氢气系统中针对各运行参数设置不同的专用表计,用以现场监测,超限时发出报警信号。 4.系统组成(常规配套设备)4.1见另行提供的氢气控制系统图4.2氢气控制系统主要由下列设备(部套件)组成: a.氢气控制排(又称氢气供给装置) b.C02控制排(又称二氧化碳供给装置) c.氢气去湿装置 d.气体置换盘. e.置换控制
7、阀 f.油水(探测)报警器 g.氢气湿度仪 . h.管路阀门等辅助件 i.氢纯度检测装置5.系统设备的工作原理5.1 氢气控制排(参看另行提供的图纸)5.1.1氢气控制排有控制地向发电机内供给氢气。 通常,氢气来自储氢站。本氢气控制排设置两个氢气进口、两只氢气过滤器,两只氢气减压器。氢气进口压力最大允许值为3.2MPa,供给发电机的氢气均需先将压力限制在3.2MPa以下,然后用双母管引入接至氢气控制排,然后经减压器调至所需压力送入发电机。(气体置换期间减压器出口压力可整定为0.5MPa,正常运行期间则整定为0.414MPa)5.1.2减压器采用的是YQQ-型氢气减压器。 它由两级组成:第一级将
8、高压氢气降压至2.5MPa以下,第二级再降至所需压力。减压器进口压力一般不能低于0.6MPa,出口压力(手动操作顶丝)人为给定,自动保持。5.1.3氢气控制排上装有一只角型安全阀,它的开启和回座压力取决于内装弹簧的松紧程度。设备出厂前巳将该安全阀调整至压力升到0.45-0.48MPa时开启,压力回落至0.42MPa之前回座并关严。安全阀在电厂安装投运之前应重新调试,而且投入电厂运行之后每6个月也应重新调试一次,最大开启压力值也可以稍加调整,以不突破0.5MPa为宜。5.1.4 氢气阀门 氢气控制排以及氢气系统中所使用的氢气阀门,均是采用波纹管焊接式截止阀。这种阀门的阀芯与阀座之间采用的是软密封
9、垫结构,其优点是密封性能好。若发现阀门关不严,一般应检查密封垫,发现破损或变形严重,则应更换软密封垫。该阀门焊接时一定要处于开启状态,以免软密封垫灼伤受损。 5.1.5气体过滤器 氢气控制排以及C02控制排上装有气体过滤器,如其被脏物堵塞,则需取出滤芯进行清洁。 5.1.6压力开关和压力表 氢气控制排上还设置有压力监视表计,其中压力控制器用于供氢压力偏低时发报警信号,普通型压力表用来监测减压器进出口的氢气压5.2 C02控制排(参看另行提供的图纸)5.2.1 C02控制排在发电机需要进行气体置换时投入使用,以控制C02气体进入发电机内的压力在所需值(通常情况下,在整个置换过程中发电机内气压保持
10、在0.020.03MPa之间)。 C02控制排设置有一套型减压器,还有安全阀、气体阀门等,这些部套件的结构、型式与氢气控制排上的相应部套件相同。5.2.2 C02气体通常由瓶装供给。瓶装C02一般呈液态且压力很高,必须经过特别另行设置的汇流排释放气体,降至1.6MPa以下;再用管路引至C02控制排经过过滤器、减压器调至所需压力,然后供给发电机。 5.2.3 C02汇流排一般应有五至十个瓶位。液态C02从气瓶中释放气化,必然大量吸热,致使管路及其减压器等冻结,释放速度因而受到限制。多设置瓶位,可以轮流释放、解冻。另外还可采用水淋办法解冻,但必须另接供水管,且开设排水沟。采取这两种办法的目的均是为
11、了缩短气体置换所需时间。 C02汇流排的设置有用户方按其公用设施统一考虑,氢气控制系统图中未予反映。5.3置换控制阀 置换控制阀仅仅是几只阀门的集中组合、装配而已。发电机正常运行时,这几只阀门必须全部关闭,只有发电机需要进行气体置换时,才由人工手动操作这几只阀门,使其各门按照机内气体进、出的需要处于开,关状态。5.4 气体置换盘 气体置换盘用以分析发电机壳内气体置换过程排出气体中CO2或H2的含量,从而确定气体置换是否合乎要求,使用前还须进行2h(小时)的通电预热。该设备详细的使用说明书(包括原理结构、安装,调试、维护等内容)将随机提供给用户。5.5氢纯度检测装置 氢纯度检测装置是用以测量机内
12、氢气纯度的分析器(量程80100氢气),使用前还须进行2h(小时)的通电预热,其反馈的数据和信号才准确。 该检测装置出厂时,下限报警点已设置在92,下下限报警点设置在90,若用户需另外设置,可参看使用说明书,该设备详细的使用说明书(包括原理结构、安装、调试、维护等内容)将随机提供给用户5.6氢气去湿装置 氢气去湿装置采用冷凝式。它的基本工作原理是使进入去湿装置内的氢气冷却至-10以下,氢气中的部分水蒸汽将在干燥器内凝结成霜,然后定时自动(停用)化霜,霜溶化成的水流进集水箱(筒)中,达到一定量之后发出信号,由人工手动放水,经过这一处理过程,从而使发电机内氢气中水份逐步减少。 冷凝式氢气去湿装置的
13、致冷元件是压缩机。经过冷却脱水的氢气回送到发电机之前重新加温至18左右,加温设备也设置在去湿装置内。氢气的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差,去湿装置本身的气阻力约1KPa(100mm水柱),故氢气进、出管路的阻力应尽可能缩小。 冷凝式氢气去湿装置机电自成体,用户按氢气系统图要求接氢气管路。该设备详细的(原理、安装。维护、使用)说明书随机供给用户。5.7系统专用循环风机(若设置有时) 循环风机.主要用于氢冷发电机冷凝式氢气去湿装置的除湿系统中,在发电机停机或盘车状态下,开启循环风机,使氢气去湿装置能正常工作。该设备详细的使用说明书(包括原理结构、安装、调试,维护等内容)将随机提供给用户。5.8
14、油水探测报警器 如果发电机内部漏进油或水,油水将流入报警器内。报警器内设置有一只浮子,浮子上端载有永久磁钢,报警器上部设有磁性开关。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,运行人员接到报警信号后,即可手动操作报警器底部的排污阀进行排污。相同的油水探测报警器氢气系统中设置有两件。另外密封油系统中设置有一件,用于探测密封油扩大槽的油位是否超限。6.关于发电机的气体置换 6.1 充氢时,先用二氧化碳(CO2)驱赶发电机内的空气,待机内二氧化碳含量超过85以后,即可引入氢气驱赶二氧化碳,这一过程保持机内气压在0.020,03MPa之间。排氢时,先将机内氢压降
15、至0.020.03MPa之间,再用二氧化碳驱赶发电机内的氢气,待二氧化碳含量超过95以后,即可引入压缩空气驱赶二氧化碳,直至二氧化碳含量少于5以后,才可终止向发电机内送压缩空气,这一过程也应保持机内气压在0.020.03MPa之间。 6.2气体置换作业时几点注意事项:6.2.1密封油系统必须保证供油的可靠性,且油-气压差维持在0.056MPa左右,发电机转子处于静止状态。(盘车状态也可进行气体置换,但耗气量将大幅增加)6.2. 2密封油系统中的扩大槽在气体置换过程中应定时手动排气。排气时打开S-78、S-79号阀门,每次连续5min(分钟)左右。置换过程中使用的每种气体含量接近要求值之前应当排
16、一次气。操作人员在排气完毕后,应确认S-78、S-79两只阀门已关严之后才能离开。 同样氢气去湿装置排空管路(GVD)上的142号阀门,氢气系统中的104,109号阀门也应手动操作排污,排污完毕应关严这些阀门之后操作人员才能离开。6.2. 3气体置换之前,应对气体置换盘中的分析仪表进行校验,仪表指示的C02和H2纯度值应与化验结果相对照,误差不超过1,否则6.1条中给出的纯度值应相应提高,以补偿分析仪表的误差。6.2.4气体置换之前,应根据氢气控制系统图检查核对气体置换装置中每只阀门的开关状态是否合乎要求。 6.2.5气体置换装置控制阀的操作(参照氢气系统图) 气体置换装置上共有控制阀五只(1
17、17121),为方便以上叙述,另附图一:6.2.5.1用二氧化碳驱赶发电机内空气时应操作的阀门: a.氢气控制排中的氢气进口3号阀门应当关闭(4号阀门已处于关闭状态); b.二氧化碳控制排总进气阀11号阀门开启; c.置换控制阀叶117、120、119号阀门开启,其中119号阀门(开度)用于控制机内气压:(保持在0.020.03MPa之间) d.气体置换盘进气门136、139号阀门开启,其中139号阀门(开度)用于控制进入置换分析仪表的气体流量。(气体置换盘内有气体流量指示器)6. 2. 5. 2用氢气驱赶发电机内二氧化碳时的阀门操作: a.关闭二氧化碳进口11号和117号阀门; b.置换控制
18、阀中的120号阀门关闭,121号阀门开启(119号阀门保持开启状态)。 c,开启氢气控制排中的氢气进口3号阀门,调整氢气减压器出口压力,以控制进氢压力。(以发电机内压力维持在0.020.03MPa之间)d.置换合格后,关闭121、119、139、136号阀门,120号阀门保持关闭状态,然后继续升高机内氢压.图一:6.2.5.3 发电机排氢过程中,当机壳内二氧化碳含量合乎要求(CO2含量高于95%)以后再引入压缩空气驱赶二氧化碳,此时阀门操作(开、关状态)为: a.氢气控制排中供氢阀门关严(3号、4号阀门); b.二氧化碳控制排中总进气门11号阀关闭; c.气体置换装置控制阀中的117、120号
19、阀门关闭,121、119号阀门开启; d.气体置换盘进气门136、139号阀门开启; e.然后打开115、116号阀门引入压缩空气直至置换过程完毕。6.2.6 气体置换期间,系统装设的氢气湿度仪必须切除。因为该仪器的传感器不能接触CO2气体,否则传感器将“中毒”,导致不能正常工作7. 氢气控制系统设备布置与安装要点:7.1 氢气控制排、CO2控制排、气体置换盘、油水探测报警器均为墙挂式安装。7.2 冷凝式氢气去湿装置为柜式结构,柜子后面离墙应至少留出500mm 检修通道。7.3 气体置换装置上控制阀及其它阀门的布置以便于操作为准。7.4 氢油水控制系统主要设备布置参考图另行提供给电力设计院。7
20、.5 排污阀门(代号为104、110)应安装在管路最低点且需人工操作方便。7.6 所有管路均须用无缝钢管且须承受气密试验的压力,管路焊接必须保证气密试验时不泄漏,波纹管截止阀参加焊接时一定要使阀门处于开启状态,以免密封垫灼伤。7.7 关于管路气密试验7.7.1 系统中分析仪表及设备的气密试验最好是单独进行,试验压力按仪表的说明书要求进行,合格后分别关闭所试仪表两端的阀门,待发电机及其管路系统气密试验合格后,按操作状态或开或闭其中的阀门。7.7.2 管路(排空管路除外)的气密试验最好是单独进行,试验压力为0.8MPa无漏点合格,单独进行气密试验将使发电机整体气密试验容易得多,如果仅仅因为管路有漏
21、点,使整个发电机气密试验不合格而导致重做,是很不合算的。 当然,即使这些管路和设备单独进行气密试验合格,也还要与发电机一起进行整体气密试验。8 安装调试(参照氢气系统图) 氢气系统安装完毕后,对系统中的所有自动化元件及仪表均需要进行重新调试,其主要项目有:8.1氢气系统自动化元件的调试 a.调试步骤按氢气纯度检测装置生产(和配套)厂家提供的使用说明书进行; b.调试用气样由用户自行配制,至少需要三种氢气气样,其纯度分别为80%、90%和高于98%,以便校定氢气纯度检测装置的最低指示值、报警值和最高指示值。 c.校表时关闭143、144号阀门,从氢气纯度检测装置校准口处通入气样,废气从109号阀
22、门排走。8.1.2压力信号的调试: a.关闭108、143号阀门,从110号阀门引入压缩空气(压力为0.350.5MP); 注:或者在气密试验时结合气压升降过程进行调试。 b.压力低至(0.38-0.375MP)时,代号为PSL-310的压力开关应当发出报警信号,调试合格,调试方法根据压力开关使用说明调试; c.压力变送器(代号为PY-310)调试按配套厂家说明书执行。8.1.3压力表应进行常规校验8.1.4氢气湿度仪按使用说明书进行常规校验。8.2氢气控制排、二氧化碳控制量中的自动化元件调试8.2.1安全阀调试、气密试验时或气体置换过程中进行,安全阀开启压力整定在0.48MP0.50MP之间
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