电厂发电机氢冷防爆实验

氢冷发电机组的防爆

氢冷发电机一旦引起着火和爆炸(发电机氢冷原理)

氢冷发电机一旦引起着火和爆炸(发电机氢冷原理)

氢气爆炸是氢冷发电机最危险的之一，氢气爆炸不仅威胁设备的安全，而且危及工作职员的生命，血的教训使我们必须防止氢气的爆炸。防止氢气爆炸的基本措施如下：

（1）加强氢气系统的运行监视。氢冷发电机的冷却介质是氢气，为了防止发生氢气爆炸，氢冷发电机运行时，应对其氢气系统进行监视，其监视项目如下：

1）定期检查氢系统的压力。氢冷发电机运行时，其氢系统的压力应保持运行规程所规定的压力。由于机壳端盖、人孔门、手孔门、密封瓦等处封闭不严，不同程度的存在漏氢现象，这些漏出的氢气，遇明火均有可能引起爆炸。为此，发电机在运行中，应定期检查其氢系统的压力，分析漏氢情况，并随时留意补氢。当漏氢时，应通知有关部分检查处理。查漏时可用仪器或肥皂水检查，禁止用火检查。

2）定期检查氢系统的氢气质量。氢冷发电机运行时，应定期对发电机氢系统的氢气和制氢设备中的氢气进行抽样分析，要求发电机氢系统的氢气纯度在96%以上，氢气混合物的含氧量不超过2%、湿度不超过15g/m3，制氢设备中的氢气纯度不低于99.5%，含氧量不超0.5%，湿度不超过10g/m3。当氢气纯度低至75%，含氧量达到或超过5%时，则有发生氢气爆炸的危险。

3）用排污和补氢方式保持氢系统氢气纯度。若发电机氢系统的氢气纯度低于96%时，应进行排污，同时补充新鲜氢气，使机壳内氢气纯度保持规定值。

4）禁止剧烈排、补氢气。当发电机氢系统的氢气纯度不满足要求时，应进行排污和补氢，在排、补氢气过程中，排、补氢气的阀门，开启应均匀、缓慢，不能过急过快，防止氢气剧裂排、补，以防氢气与机体摩擦过大而产生静电，避免静电放电引起氢气爆炸。

5）监视氢冷发电机的氢压和密封油压。氢冷发电机运行时应监视氢压和密封油压，保证密封油不中断和密封严密，油压大于氢压，并维持规定的油氢压，以防止空气漏进发电机壳内或氢气布满汽轮机的油系统中而引起氢气爆炸。主油箱上的排烟机，应保持经常运行。若排烟机故障，应采取措施使油箱内不积存氢气。

6）隔断空气管路。氢冷发电机运行时，与氢系统相连的用于补充空气的管路阀门必须隔断，并加严密的堵板，以免运行过程中，因阀门封闭不严向机内漏进空气或误将空气导进机内而引起氢爆。

（2）防止发电机置换气体介质引发氢爆。氢冷发电机运行时，机壳内布满氢气，发电机检验时，必须将机壳内的氢气置换为空气，发电机检验完毕投进运行前，又必须将机壳内的空气置换为氢气。因此，在进行机内气体的置换过程中，防止发生氢气爆炸，应采取以下措施：

1）置换纵应严格按规定的顺序进行，防止误纵引起氢爆。

2）气体置换过程中，要定时化验机壳内气体的含量，直到合格为止，防止气体置换过程中氢氧混合气体达到爆炸浓度而引发氢爆。

3）置换用的中间介质CO2气体，其质量应满足要求，即CO2气体含量按容积计不得低于98%，水分含量按重量计不得大于0.1%，并不得含有腐蚀杂质。

4）进气及排气应缓慢均匀，防止气体摩擦产生静电放电而引发氢爆。

5）在气体置换过程中，纵氢气管道阀门时，不要让铁件碰撞阀门产生火星，防止排出的氢气产生爆炸。

6）在进行气体置换时，距发电机10m以内的区域，严禁烟火或明火作业（如电焊、火焊） ，防止排出的氢气遇明火爆炸。

（3）防止发电机检验中引发氢爆。氢冷发电机停机检验时，需将机内的氢气置换为空气，当机内已由氢气置换为空气后，检验职员进进机膛内工作时，应做好如下措施：

1）检验职员进进机膛之前，应将人孔门及两真个手孔门打开排气一天，使机内及机内上部的余氢排出。

2）与发电机氢气母管相连用于补充氢气的管路阀门应隔断，并加装严密的堵板，使机壳与氢气源断开，防止检验过程中有氢气漏进机壳内。

3）检验职员进进机壳内之前，应化验机内氢气含量，只有机壳内氢气含量低于安全值时，检验职员方可进内，以防检验过程中引起氢气爆炸危及人身安全。

4）进进机内工作的检验职员不准穿有钉子的鞋。在机内进行工作时，机内照明灯应采用36V及以下的防爆灯，严禁采用220V的白炽照明灯具。检验中应使用铜制工具，防止发生火花，若使用钢制工具，应涂上黄油。

5）当机内空气闷热时，用轴流风机在机外向机内透风，严禁机内带进220V的座扇透风。

6）禁止在机内或发电机的氢气区域内进行明火作业或做能产生火花的工作。若需要在机内或发电机氢气区域内进行焊接或点火工作，应事先经过氢量测定，证实工作区域内空气中含氢量小于3%，并经厂主管生产的（总工程师）批准后方可工作。

7）备置必要的二氧化碳气瓶和消防设备，以便一旦发生氢气着火时进行灭火。

8）在发电机和氢系统四周，严禁放置易燃易爆物品，并设置“严禁烟火”的标示牌。

氢冷发电机一旦着火爆炸，应迅速关闭来氢阀门怎么办

下午时，偷得浮生半日闲，我便有意步入了公园。这深秋时节的叶子，远方的是鲜红的、火红的之热火滔天；脚下映入眼帘是那一片、两片、三四片暖黄的、橙黄的之静美从容。同一时节，不同地点风格迥异的两幅画面交相辉映、有机结合，构成一副浓墨重彩的深秋绚景图。现在，叶子尚未落尽，正绚如烟火，静若玉女，燃烧且抚慰着一颗又一颗徘徊不定的心。或许，只有深秋才能被称之为秋吧！

估计没有用 反应很剧烈的。

氢冷发电氢气系统属于火力发电

氢冷发电机原理的氢冷原理：

发电机内的氢气在发电机的两端风扇的驱动下，以闭式循 环方式在发电机内部作强制循环流动，使发电机的铁芯和 转子绕组得到冷却。其间，氢气流经位于发电机四角处的 四个氢气冷却器，经氢气冷却器冷却后的氢气又重新进入 铁芯和转子绕组作反复循环。氢气冷却器的冷却水来自闭 式循环冷却水系统。

常温下的氢气不怎么活跃，但当氢气与氧气或空 气混合后，如果被点燃则会发生爆炸。后果不堪 设想！因此要求发电机内的氢气纯度不低于96%， 氧气含量不超过2%，而且在臵换气体时，使用惰 性气体进行过渡，或采用真空臵换，以避免氢气 和氧气直接触、混合，防止发生爆炸。

定子绕组采用单独的水冷却系统，水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线，空心铜管内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。

而氢气冷却系统，包括风扇盒氢气冷却器完整地置于发电机内部。通风系统采用径向多流式密闭循环通风，发电机定子铁芯沿轴向分为13个风区，6个进风区和7个出风区相间布置。装在转子上地两个轴流风扇（汽、励侧各一）将风分别鼓入气隙和铁芯背部，进入背部的气流沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后进入气隙；少部分风进入转子槽内风道，冷却转子绕组；其它大部分再折回铁芯，冷却出风区的铁芯，从机座风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇前再循环。这种交替进出的径向多流通风保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，减少了结构件热应力和局部过热。

缺点有：氢气一旦于空气混合后在一定比例内具有强烈的爆炸特性，为此，需设置发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封油系统，导致系统复杂，作烦琐。

氢气冷却发电机什么时候淘汰？

氢气是比重最小的气体之一，因此通风损耗低，汽轮发电机组中的发电机转子上的风扇机械效率高，氢气的导热系数大，能将发电机的热量迅速导出，冷却效率高。氢气不能助燃。发电机内充入的含氧量小于2％，所以一旦发电机绕组击穿时着火的危险性很小。

所以汽轮发电机组的发电机要采用氢气冷却。

定子和(或)转子采用氢气冷却的发电机。主要有全氢冷以及定子绕组为水内冷，转子绕组和定子铁心为氢气冷却(水氢氢)，以及定子绕组和转子绕组为水内冷，定子铁心为氢冷却(水水氢)。

发电机在运行中绕组和铁芯要发热，为了避免温度过高而发生烧损，因此需要进行冷却，冷却剂有空气、水、氢气、油、氟里昂等，其中氢气应用最广，是因为氢气具有导热性好（导热系数是空气的8.4倍），比重小，扩散快等优点，用氢气冷却的效果好，容易输送并可循环使用。

氢冷发电机氢系统的运行应注意什么问题？

为保证安全运行，氢系统的运行应注意监视和记录发电机的氧气纯度，当氢气纯度在94％以下，含氧量增加至2％时，应进行排污。排污时、应打开发电机下部排污管道的阀门，将气体逐渐排至室外＝同时根据氢气压力降低情况将新鲜氢气补人氢气系统。注意发电机内部的氢气压力任何时候都不应底千大气压力，以免空气漏入氢气系统

（1）机组保温不佳，如材料选择不当，下缸保温层脱落以及过薄等； （2）启动方式不正常。如启动时调速汽门只开一只，非全周进汽；进入汽轮机的蒸汽参数不符合当时要求；暖机时间过短；汽缸疏水不畅通；向轴封送汽过早； （3）停机后由于种种原因造成汽缸内进冷水冷汽，使下汽缸温度下降；停机过程中轴封送汽过早停止，使冷气进入汽缸。

氢冷发电机的密封油系统在盘车时或停止转动而内部又充压时，都应保持正常运行方式。因为密封油与润滑油系统相通，这时含氢的密封油有可能从连接的管路进入主油箱，油中的氢气将在主油箱中被分离出来。氢气如果在主油箱中积聚，就有发生氢气爆炸的危险和主油箱失火的可能，因此油系统和主油箱系统使用的排烟风机和排氢风机也必须保持连续运行。

发电机采用水－氢－氢冷却方式有哪些优缺点？

定子绕组采用单独的水冷却系统，水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线，空心铜管内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。

而氢气冷却系统，包括风扇盒氢气冷却器完整地置于发电机内部。通风系统采用径向多流式密闭循环通风，发电机定子铁芯沿轴向分为13个风区，6个进风区和7个出风区相间布置。装在转子上地两个轴流风扇（汽、励侧各一）将风分别鼓入气隙和铁芯背部，进入背部的气流沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后进入气隙；少部分风进入转子槽内风道，冷却转子绕组；其它大部分再折回铁芯，冷却出风区的铁芯，从机座风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇前再循环。这种交替进出的径向多流通风保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，减少了结构件热应力和局部过热。

缺点有：氢气一旦于空气混合后在一定比例内具有强烈的爆炸特性，为此，需设置发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封油系统，导致系统复杂，作烦琐。

电气设备运行中导致火灾、爆炸的原因是什么？应采取哪些措施才能保证电气设备正常运行？

过流、过压、过载、过热、绝缘损坏、保护装置失、产品质量缺陷等，是导致火灾、爆炸的主要原因。

正确的按照用电设备使用说明书或作手册的说明，正常作、运行、维护保养、修理，才能保证电气设备正常运行。