本實(shí)用新型涉及一種氫冷發(fā)電機(jī)組，具體涉及一種氫冷發(fā)電機(jī)組氫氣干燥除氧除油系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電量急劇增加，相應(yīng)的發(fā)電廠電機(jī)容量也穩(wěn)步提高。而氫氣作為優(yōu)良的冷卻介質(zhì)，在發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用量越來(lái)越大。
在氫冷發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，氫氣濕度的大小一直是影響發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的重要因素之一。在國(guó)家能源局2014年4月15日頒布的《防止點(diǎn)了生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中明確提出要“嚴(yán)格控制氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)，在氫氣濕度超標(biāo)情況下，禁止發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行?！保鶕?jù)DL/T651-1998《氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度的技術(shù)要求》和GB/T7064-2008《隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求》的規(guī)定，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣是度應(yīng)在-25℃～0℃露點(diǎn)溫度。為防止發(fā)電機(jī)電氣絕緣因機(jī)內(nèi)過(guò)于干燥而開裂，發(fā)電機(jī)氫氣濕度不應(yīng)低于-25℃露點(diǎn)溫度；但是氫氣濕度超標(biāo)通常是指運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣是度超過(guò)0℃露點(diǎn)溫度。氫氣濕度超標(biāo)對(duì)發(fā)電機(jī)的危害主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：一是氫氣在氫冷發(fā)電機(jī)中主要起冷卻作用。作為冷卻介質(zhì)，時(shí)刻與發(fā)電機(jī)的定子繞組的電氣絕緣發(fā)生接觸。氫氣濕度過(guò)高會(huì)降低發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子繞組線棒絕緣性能，長(zhǎng)期在氫氣濕度超標(biāo)工況下運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組，會(huì)因?yàn)榻^緣性能降低使內(nèi)部產(chǎn)生局部放電，從而破壞電氣絕緣，導(dǎo)致短路事故，危及發(fā)電機(jī)的安全；二是氫氣濕度超標(biāo)會(huì)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)產(chǎn)生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機(jī)內(nèi)構(gòu)件產(chǎn)生表面凝露，使轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)受產(chǎn)生的附加應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋等危害；氫氣濕度過(guò)大，氣體的平均密度增大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出力下降10%-20%。因此必須合理地控制發(fā)電機(jī)的氫氣濕度，采取行之有效的措施監(jiān)測(cè)和降低發(fā)電機(jī)的氫氣濕度，對(duì)于大型氫冷機(jī)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行有著重要的意義。
由于發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的原因，氫冷發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸必須從機(jī)座的兩端伸出，因此轉(zhuǎn)軸和機(jī)座之間的間隙要采用壓力油來(lái)密封氫氣，通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)使密封油壓始終略高于機(jī)內(nèi)氣體壓力，防止氣體從發(fā)電機(jī)逸出，但是機(jī)組運(yùn)行工況比較復(fù)雜很難掌控，有不少發(fā)電機(jī)氫氣管路都會(huì)或多或少的進(jìn)入密封油。一旦大量密封油進(jìn)入，氫氣干燥器前不加裝油污過(guò)濾器，內(nèi)部的吸附劑就會(huì)被油膜覆蓋，則無(wú)法除去發(fā)電機(jī)內(nèi)的濕度，可能致使發(fā)電機(jī)停機(jī)檢修、各種試驗(yàn)直到再次充氫起機(jī)，花費(fèi)的時(shí)間可能到數(shù)周，損失之巨大不言而喻。因此配套發(fā)電機(jī)的氫氣干燥器前必須加裝油污過(guò)濾器，以保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確可靠，保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全、可靠非常必要。
由于氫氣是易燃易爆氣體，氫氣與空氣的混合物超過(guò)一定的范圍(當(dāng)氫氣濃度在4%到74%之間)后會(huì)產(chǎn)生爆炸，為電廠的生產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重的后果。通常，氫和氧混合物的爆炸極限與壓力、溫度和水蒸氣的含量有關(guān)，在標(biāo)準(zhǔn)大狀況下其體積含量（V/V）的爆炸范圍為：H2 4%--95%；O2 5%--96%。目前在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，并沒(méi)有有效的脫氧裝置，可將氫氣中氧氣脫除，避免發(fā)電機(jī)運(yùn)行中因冷卻水或密封油中的溶解氧進(jìn)入氫氣中，增大發(fā)電機(jī)組中氫氣氧含量，為發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、自動(dòng)化程度高、提高發(fā)電效率、可依次進(jìn)行除油、干燥和除氧作業(yè)的氫冷發(fā)電機(jī)組氫氣干燥除氧除油系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：氫冷發(fā)電機(jī)組氫氣干燥除氧除油系統(tǒng)，包括氫氣輸入管道、氫氣輸出管道、氫氣干燥裝置、氫氣脫氧裝置和油氣分離器，氫氣輸入管道的進(jìn)氣口與氫冷發(fā)電機(jī)高壓區(qū)的氫氣輸出端口連接，氫氣輸入管道的出氣口與油氣分離器的進(jìn)氣口連接，油氣分離器的出氣口通過(guò)第一連接管與氫氣脫氧裝置的進(jìn)氣口連接，氫氣脫氧裝置的出氣口通過(guò)第二連接管與氫氣干燥裝置的進(jìn)氣口連接，氫氣干燥裝置的出氣口與氫氣輸出管道的進(jìn)氣口連接，氫氣輸出管道的出氣口與氫冷發(fā)電機(jī)低壓區(qū)的氫氣輸入端口連接；氫氣輸入管道上設(shè)有輸入控制閥，氫氣輸出管道上設(shè)有輸出控制閥。
油氣分離器的出油口連接有自動(dòng)排油裝置，自動(dòng)排油裝置的出油口連接有排油管。
氫氣干燥裝置、氫氣脫氧裝置和油氣分離器上分別設(shè)有第一觀察窗、第二觀察窗和第三觀察窗。
采用上述技術(shù)方案，現(xiàn)有的氫氣干燥裝置進(jìn)氣端均安裝有油污過(guò)濾器，油污過(guò)濾器過(guò)濾管道中的油蒸氣，而后進(jìn)入氫氣干燥裝置，本實(shí)用新型現(xiàn)將油污過(guò)濾器更換為油氣分離器，可以過(guò)濾大流量液態(tài)油以及油蒸氣，并在油氣分離器與氫氣干燥裝置間加裝氫氣脫氧裝置。本實(shí)用新型正常工作時(shí)，氫氣首先進(jìn)入油氣分離器，將氫氣中的液態(tài)油或油蒸氣過(guò)濾，然后氫氣進(jìn)入氫氣脫氧裝置，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水（此時(shí)溫度較高，水以氣態(tài)形式存在），最后氫氣通過(guò)氫氣干燥裝置將氫氣氣體中的水分吸附，氫氣干燥裝置采用雙級(jí)干燥塔，可以循環(huán)工作并再生，可不間斷工作，從而達(dá)到氫氣過(guò)濾、脫氧、干燥的目的。
分別通過(guò)第一觀察窗、第二觀察窗和第三觀察窗可分別觀察氫氣干燥裝置、氫氣脫氧裝置和油氣分離器的實(shí)時(shí)工作情況。
本實(shí)用新型一是可以濾除氫氣中的液態(tài)油及油蒸氣，避免油污進(jìn)入氫氣輔助設(shè)備中，為后級(jí)氫氣輔助設(shè)備正常運(yùn)行提供保障；二是可以去除氫氣中的氧氣，不僅能夠保障發(fā)電機(jī)組運(yùn)行安全，而且去除氧氣后增大氫氣純度，可以減少氫氣運(yùn)行過(guò)程中的風(fēng)摩耗，提高發(fā)電效率，三是可以干燥氫氣，確保氫氣濕度在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，保障氫冷發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的氫冷發(fā)電機(jī)組氫氣干燥除氧除油系統(tǒng)，包括氫氣輸入管道1、氫氣輸出管道2、氫氣干燥裝置3、氫氣脫氧裝置4和油氣分離器5，氫氣輸入管道1的進(jìn)氣口與氫冷發(fā)電機(jī)6高壓區(qū)的氫氣輸出端口連接，氫氣輸入管道1的出氣口與油氣分離器5的進(jìn)氣口連接，油氣分離器5的出氣口通過(guò)第一連接管與氫氣脫氧裝置4的進(jìn)氣口連接，氫氣脫氧裝置4的出氣口通過(guò)第二連接管與氫氣干燥裝置3的進(jìn)氣口連接，氫氣干燥裝置3的出氣口與氫氣輸出管道2的進(jìn)氣口連接，氫氣輸出管道2的出氣口與氫冷發(fā)電機(jī)6低壓區(qū)的氫氣輸入端口連接；氫氣輸入管道1上設(shè)有輸入控制閥7，氫氣輸出管道2上設(shè)有輸出控制閥8。
油氣分離器5的出油口連接有自動(dòng)排油裝置9，自動(dòng)排油裝置9的出油口連接有排油管10。
氫氣干燥裝置3、氫氣脫氧裝置4和油氣分離器5上分別設(shè)有第一觀察窗11、第二觀察窗12和第三觀察窗13。
輸入控制閥7和輸出控制閥8用于檢修氫氣干燥裝置3、氫氣脫氧裝置4、油氣分離器5和自動(dòng)排油裝置9，氫氣干燥裝置3、氫氣脫氧裝置4、油氣分離器5和自動(dòng)排油裝置9均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，具體構(gòu)造不再贅述。
本實(shí)用新型現(xiàn)將油污過(guò)濾器更換為油氣分離器5，可以過(guò)濾大流量液態(tài)油以及油蒸氣，并在油氣分離器5與氫氣干燥裝置3間加裝氫氣脫氧裝置4。本實(shí)用新型正常工作時(shí)，氫氣首先進(jìn)入油氣分離器5，將氫氣中的液態(tài)油或油蒸氣過(guò)濾，然后氫氣進(jìn)入氫氣脫氧裝置4，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水（此時(shí)溫度較高，水以氣態(tài)形式存在），最后氫氣通過(guò)氫氣干燥裝置3將氫氣氣體中的水分吸附，氫氣干燥裝置3采用雙級(jí)干燥塔，可以循環(huán)工作并再生，可不間斷工作，從而達(dá)到氫氣過(guò)濾、脫氧、干燥的目的。油氣分離器5分離出來(lái)油液由自動(dòng)排油裝置9經(jīng)排油管10排出收集起來(lái)。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。