电。然后向机内引入CO2用以驱赶机内氢气。当CO2含显超过95%时,方可引入压缩空气驱赶CO2,当气体混合物中空气含量达到95%,才可终止向发电机内输送压缩空气。
(三)氢气置换过程中的注意事项
1.密封油系统必须保证供油的可靠性,且油—氢压差维持在0.085MPa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)。
2.油水检漏器在气体置换过程中应定时手动排气。每次连续5min(分钟)左右。操作人员在排气完毕后,应确认排气阀门已关严之后才能离开。
3.氢气干燥装置排空管路上的阀门、氢气系统中的有关阀门应定时手动操作排污,排污完毕应关严这些阀门之后操作人员才能离开。
4.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CO2和H2纯度值应与化验结果相对照,误差不超过1%。
5.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
6.开关阀门应使用铜制工具,如无铜制工具时,应在使用的工具上涂黄甘油,防止碰撞时产生火花。
7.开关阀门一定要缓慢进行,特别是补氢、充氢、排氢时,更要严加注意,防止氢气与阀门、管道剧烈摩擦而产生火花。
8.在对外排氢时,一定要首先检查氢气排出地点20米以内有无明火和可燃物,严禁向室内排氢。
9.气体置换期间,机房内行车应停止运行,并严禁在附近进行测绝缘等电气操作。
第二节 定子冷却水系统
一、定冷水系统概述
QFSN-300-2型汽轮发电机定子绕组采用水内冷方式,因而相应有一套定子线圈冷却水供水系统,简称定子冷却水系统,其作用是用以保证向定子线圈不间
断地供水,监视水温、水压、流量和电导率等参数,以满足定子线圈冷却用水的需要。系统设置有一只定子水箱、两台100%容量的定子冷却水泵、两台100%容量的定子水冷却器(水-水冷却器)、一台离子交换器、压力调节阀、温度调节阀、滤网等设备和部件,以及连接各设备、部件的管道及阀门。在发电机定子线圈冷却水进、出口管路上增设旁路和阀门,以便电厂在机组停运后进行反向冲洗。
定子绕组冷却水系统自成一独立封闭自循环系统,水泵从水箱中吸水,升压后送入水冷却器降温,再经过滤水器滤出机械杂质,然后进入发电机定子绕组,出水流回水箱,如此不断循环,以带走定子绕组运行中产生的热量。
图8-7定子冷却水系统流程图
定子线圈冷却水通过外部进水管进入发电机励端定子机座内的环形总进水管,其中一路通过聚四氟乙烯绝缘水管流入定子线棒中的空心导线,然后从线圈的另一端(汽端)经绝缘引水管汇入环形出水管;另一路经绝缘引水管流入定子线圈主引线,出主引线后经绝缘引水管汇入安置在出线盒内的出水管,然后也经外管道汇入汽端环形出水管。双路水流最后从汽端机座上部流出发电机,经总出水管返回到水箱。
图8-8发电机内定子冷却水工艺流程图
环形进水管和出水管的顶部通过一根排气管相互连接,排气管直接与水箱相通,用以排除定子线圈中的气体。该排气管还可在水系统断水时起防止虹吸的作用。总进、出水管之间装有压差表计和一系列压差开关,用于指示冷却水通过定子线圈的水流压降,并对不正常的压降发出报警信号。外部总进、出水管上各装有一个热电偶和一个温度开关,用于进、出水温的监测和报警。此外,总进水管上还装有锥形过滤器,用于防止较大尺寸的杂质进入定子空心导线。总进水管上装有压力表用于指示进水压力。
在总进水管和发电机定子机座之间还装有压差开关。压差开关的高压端接至定子机座内部(氢压),低压端与总进水管(水压)相连。正常运行时,发电机内的氢压应高于定子线圈进水压力。当发电机内氢压下降到仅高于进水水压35Kpa时,该压差开关将动作并发出“氢-水压差低”报警信号。
定子冷却水系统的特点如下:
1.采用冷却水通过定子线圈空心导线,将定子线圈损耗产生的热量带出发电机。
2.用水冷却器带走冷却水从定子线圈吸取的热量。 3.系统中设有过滤器以除去水中的杂质。
4.用旁路式离子交换器对冷却水进行软化,控制其电导率。
5.使用监测仪表及报警器件等设备对冷却水的电导率、流量、压力及温度等进行连续的监控。
6.具有定子线圈反冲洗功能,提高定子线圈冲洗效果。
7.水系统中的所有管道及与线圈冷却水接触的元器件均采用抗腐蚀材料。 二.主要技术参数
1. 定子绕组冷却水:进水压力为0.1—0.2MPa,进水温度为45℃±3℃.回水温度小于等于80摄氏度,水量为45t/h;
2. 水质要求:电导率为0.5—1.5微西每厘米(20摄氏度时),PH值为6.5—8,硬度小于或等于每升2微克当量
3. 系统充水容量:2.5—3m3 4. 所需循环水量:大约160t/h 5. 所需循环水压:0.15—0.3MPa
三.系统主要设备 (一)水箱
水箱是闭式水系统中的一个储水容器采用不锈钢制造,定子线圈出水首先进入水箱,回水中如含有微量氢气可在水箱内释放,当水箱内气压高于一定值时,可通过水箱上的安全阀自动排气,水箱上装有补水装置和液位信号器,当水箱水位下降至报警水位时,液位信号器触点动作,通过电气控制回路操作电磁阀向水箱进行补水,水位过高时通过溢流管自动溢流,一台水箱包括电加热器、管道和阀门及其他零部件。 (二)水泵
系统中设置两台100%交流电动离心水泵,一台工作一台备用。泵的出口处装有单向止回阀以隔离两个水泵,两台水泵要求具有联动功能,即一台水泵退出运行时,备用水泵能立即启动。本装置提供泵组故障信号,即由跨接于水泵进出口管道上的压差开关来实现:当一台运行中的水泵发生故障,使得泵两端的压差下降到140Kpa时,压差开关动作,在发出报警信号的同时自动启动备用泵以维持水系统的正常运行。
定子冷却水泵主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、悬架轴承部件、机械密封等构成。泵为卧式安装,水平轴向吸入,向上径向吐出。泵采用悬架式结构,检修时不需拆卸进、出口管路,即可退出转子部件进行检修。通过弹性柱销式联轴器与电动机联结,采用散装式机械密封。泵壳、叶轮等为不锈钢材质。 (三)定子冷却水冷却器
冷却器采用管壳式水-水冷却器,采用开式水进行冷却,冷却器壳体与换热材料均为不锈钢材料,单台冷却面积为40m3,本系统设置两台100%容量的冷却器,一运一备 (四)滤网
定冷水系统中装有两台并联的水过滤器,正常情况下一台运行,另一台备用。过滤器的两端跨接着压差开关。当过滤器两端压差增大到一定值时,压差开关动作并发出“过滤器压差高”报警信号,此时应及时将备用过滤器投入运行,清理或更换被堵塞的过滤器滤芯。 (五)离子交换器
因为定子绝缘引水管须承受定子线圈对地电压。所以要求进入定子线圈的冷却水处于合适的低电导率值。一般要求:PH值>7,电导率<2 μs/cm,铜离子<40ug/L,由于水中含有溶解的CO2和溶解O2,而系统运行一段时间后,尤其是在未采取适当防腐措施的情况下,发电机空芯铜导线不可避免的产生腐蚀,水质会下降,腐蚀产物会淤积并堵塞冷却水路影响冷却效果使得发电机线棒过热甚至损坏绝缘,同时使得定冷水呈酸性,使水的导电能力增强进而影响发电机的对地绝缘严重时引起发电机短路,烧毁发电机。
离子交换器是专为提高系统水质而设置的,水系统运行时,从冷却水路中旁路一小部分冷却水,使之流经一台混床式离子交换器来实现冷却水的低电导率。流经离子交换器的冷却水水量通过流量表计指示,并由手动阀门控制通过离子交换器的水量。在正常情况下,只需要少量的冷却水,流经离子交换器即可保证主循环水路中冷却水的电导率处于规定的范围内。只有当电导率居高不下时,才有必要增大流经离子交换器的水量。
离子交换器不允许直接处理生水其进水压力控制在0.35MPa以下,离子交换器为混合床,即阳树脂和阴树脂以2:1的比例装填在同意床内,其过流量占系统流量的10%,其树脂一般采用强酸性阳离子和强碱性阴离子,再生采用体外再生方式。
离子交换器的原理:采用微碱化处理原理,将树脂、强碱阴性树脂和Na型数值混合装在离子交换器内,三种树脂采用并联分层运行方式。
微碱性处理过程为由旁路系统将部分定冷水流入粒子交换器进行交换反应,