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氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司1发电机氢油水系统设备安装调试说明书目录1．概述通用说明―――――――――――――――――――――――――12．通用说明―――――――――――――――――――――――――13．氢油水系统设备配置―――――――――――――――――――――――34．设备布置――――――――――――――――――――――――――――45．几个常见问题――――――――――――――――――――――――――86．氢油水系统设备的安装――――――――――――――――――――――127．氢油水系统设备的调试――――――――――――――――――――――16附件1电力建设施工与验收技术规范汽轮机组篇第9.6节摘要――――――28附件2日立公司关于定子冷却水管路冲洗方案―――――――――――30附件3关于氢气系统气密试验的说明――――――――――――――――36氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司2发电机氢油水系统设备安装调试说明书1．概述1.1本说明书适用于东方300MW、600MW汽轮发电机氢气、密封油、定子线圈冷却水（简称氢油水）系统及其设备。200MW汽轮发电机氢油水系统参照本说明书。1.2本说明书就氢油水系统设备在电厂布置设计阶段的一些事项给以说明，并针对系统图中的几个常见问题予以解释。1.3本说明书阐述氢油水系统设备在安装调试阶段应注意的事项。2．通用说明2.1氢油水系统的纲领性图纸是氢气系统图、密封油系统图和定子线圈冷却水（简称定子冷却水）系统图。2.2系统图另行提供。因为各个电厂（项目）的技术（协议）要求不同，故系统图不尽相同，各个电厂（项目）的设备图纸也不尽相同。一般在供图清单或随机图样目录中可以查到相应的系统图和设备图的图号或型号。2.3阅读本说明书，需对照所提供的图纸。但须注意，本说明书为通用文件，具有覆盖性。也即本说明书中的某些条款甚至章节针对某个具体电厂（项目）而言，会出现差异，需注意区分。2.4对于某些非常规配套设备的说明书（主要是业主方特别选购的热控监视仪表的说明书），由仪表制造厂编制并随机提供，故本说明书中一般不另作说明。2.5本说明书不能作为交货依据使用。氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司33．氢油水系统设备配置3.1氢气系统设备3.1.1300MW发电机氢气系统常规配置有气体控制站、CO2汇流排、气体干燥器（装在发电机进氢管路，用于压缩空气干燥）、氢气除湿装置、氢气纯度分析仪、氢气湿度仪和发电机内油水探测报警器等主要设备。3.1.2600MW发电机氢气系统常规配置有氢气控制排、CO2控制排、氢气除湿装置、置换控制装置（阀门组合）、气体置换盘、氢气纯度分析仪、氢气湿度仪和发电机内油水探测报警器等主要设备。压缩空气先经过氢气除湿装置脱水，然后再进入发电机，故不另设气体（空气）干燥器。3.1.3氢气除湿装置通常有冷凝式和吸附式（或称分子筛式）两种型式。采用冷凝式的电厂，每台发电机通常配两台，有的还另配有循环风机。采用吸附式的电厂，每台发电机配一套氢气干燥器，1套中含两个干燥塔。通常每个塔自带循环风机，另外还配备油气分离器（塔）。3.1.4300MW发电机氢气系统设备也有采用氢气控制排和CO2控制排（代替气体控制站）、置换控制装置、气体置换盘的，600MW发电机氢气系统也有配置CO2汇流排的，这些都属于特殊的配置。特殊配置的设备一般均会在氢气系统图中予以反映。3.1.5按合同要求配套霍尼韦尔公司生产的7866＋7872D三范围氢气分析设备，因其具有氢气纯度分析和气体置换过程中氢气或二氧化碳含量分析的功能，故不再配置独立的氢气分析仪和气体置换盘。3.2密封油系统设备3.2.1系统形式东方300MW发电机密封油系统有双流环式和单流环式两种系统，每个电厂氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司4（项目）采用那种型式在技术协议中予以规定，东方600MW发电机密封油系统一般只采用单流环式系统。3.2.2双流环式系统设备双流环式系统设备集装供货。但分成密封油供油控制站，密封油箱和密封油压调节站三个部分。另外，发电机轴承回路管路中装设的隔氢装置和排烟风机装置也在密封油系统中予以表示。3.2.3单流环式密封油系统设备单流环式密封油系统设备集装供货，但分为几个单元。即：密封油供油控制装置（含真空油箱和真空泵）；扩大槽和浮子油箱（用于氢侧回油）；发电机轴承润滑油回油管路中装设的空气抽出槽及其排烟风机（注：是否配排烟风机按合同供货范围执行）。另外还配有轴承回油管路上的观察窗和测温元件等附件。3.3定子线圈冷却水系统设备该系统主要设备集装供货。即定子冷却水供水控制装置（站），还有节流孔板装置和与之配套的流量信号装置；反冲洗过滤器；电加热装置和阀门。300MW发电机定子冷却水系统还另行配供有测温元件。600MW发电机定子冷却水系统的测温元件装配在供水控制站中，不单独供货3.4其他设备3.4.1按合同规定提供的氢气冷却器冷却水管路中的调节阀或者流量计。3.4.2漏氢检测装置4．设备布置4.1氢油水系统设备常规均置于发电机壳下方的零米层和中间层，各独立设备均须考虑运行监测和检修空间。4.2密封油供油装置和定子线圈冷却水供水控制站（装置）优先考虑布置在发电氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司5机壳正下方零米层。4.3双流环式密封油系统中的密封油箱优先考虑布置在发电机壳下方中间层。4.4双流环式密封油系统中的密封油压调节站（装有平衡阀、压差阀和密封油压、油-氢压差等表计）的布置须作特殊考虑，尽可能满足如下要求：a）标高不低于6m；b）位于发电机壳中部，以使调节站距两个密封瓦的距离大致相同；c）留有足够的运行、维修空间。注：已经投入运行的电厂，密封油压调节站有布置在运行层的，有布置在中间层的，也有在约9m标高处设置小平台布置的。4.5300MW发电机氢气系统中进氢管路上安装的气体干燥器，最好布置在中间层。该设备主要用于（再）干燥进入发电机的氢气或压缩空气。内部需要人工装填或取出干燥剂（如硅胶），故须留出操作空间。4.6氢气系统中的氢气除湿装置（冷凝式或分子筛吸附式），用于发电机内部氢气的干燥，该设备以及氢气纯度分析仪均是依靠发电机转子风扇产生的风压（差）来实现氢气流通的。氢气除湿装置可布置在零米层或中间层，但尽量靠近发电机，以减少管路长度和拐弯次数，从而减少管路风阻，有利于提高除湿（干燥）效果（参考4.7条中风扇压头和管路阻力）。4.7国产氢气纯度分析仪应布置在中间层，因为该仪表的进、出口管径小，更须尽量减少管路长度和拐弯次数。转子风扇压头约400mm水柱，氢气纯度分析仪本身压力损失约100mm水柱，故管路阻力必须小于150mm水柱（留150mm水柱裕量）。若系统中要求按尾气排至厂房外接管，则可不考虑阻力。霍尼韦尔公司生产的氢气分析仪已装配在一个落地柜内，且尾气排至厂房外，故可不考虑管路阻力。氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司64.8氢气系统中的气体控制站，或氢气控制排、CO2控制排、置换控制阀、均为墙挂式，靠墙（发电机基础墩，下同）布置。一般布置在零米层。4.9CO2汇流排须布置在零米层，且须考虑气瓶搬运方便。允许远离发电机，也可作多台机组共用设备考虑。CO2汇流排还须考虑水淋（解冻）管路和排水方便。4.10关于氢气循环风机（如有时）氢气循环风机有两种成套方式。一种是独立设备，一种是与氢气除湿装置（主要是分子筛式干燥器）配套。作为独立设备配套的氢气循环风机，主要考虑发电机停机且机内仍有氢气的工况下投入运行，发电机转速正常时退出运行。可布置在中间层，也可布置在零米层。另须考虑接管方便。分子筛式干燥器通常由两个干燥塔组成，每个干塔内均装有1台循环风机，两个干燥塔轮换工作。其电控部分已由制造厂完成设计和制造。另外还配置有油气分离塔（器）。此型干燥器通常布置在零米层。也有特例，即分子筛式干燥器内不装循环风机，而将循环风机作为独立设备。4.11油水探测报警器（氢气系统和单流环式密封油系统均有）一般布置在中间层，靠墙布置。4.12关于氢气湿度仪氢气湿度仪的探头必须安插在相关氢气管路中，故该仪表的布置须参照仪表说明书作特殊考虑。一般需现场配作一个支柱（架）固定仪表。特殊订货的吸附式氢气干燥器，如果配套厂已装有氢气湿度仪，则不另供也不需另外安装湿度仪。4.13定子冷却水系统中的节流装置（节流孔板及前后直管段），流量信号装置、电加热器、反冲洗过滤器一般布置在中间层，靠墙布置。4.14关于单流环式密封油系统中的空气抽出槽、扩大槽和浮子油箱、均为回油管氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司7路设备，其布置方案和高差要求如图1所示。图14.15600MW汽轮发电机氢油水系统设备设备布置，管路设计等另有更详细的参考性资料提供给电力设计院。4.16关于漏氢控制装置氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司8a）漏氢检测装置是一套独立设备，常用的有两种型式，一种是重庆产JQG-3型漏氢检测装置，另一种是北京产HK-1型，两种型式的设备，其作用原理截然不同，因而各自有不同的安装方式，JGG-3型需要配管路（每个测点至装置之间需配一条独立管路，一般用φ10×1不锈钢管），HK-1型为探头式，即每个测点处装设1只探头，探头与装置之间用电缆连接。b）每台发电机配1台漏氢检测装置（按合同规定供货），常规设备为8个测点，其中4个测点用于封闭母线，1个测点用于定子冷却水箱，2个测点用于发电机轴承回油管路（汽端励磁各1），多余的一个测点备用。c）详见另行提供的专用说明书。4.17氢气温度调节阀（如合同规定由制造厂提供时）不属于氢油水系统范畴，通常由设计院统一设计布置。4.18排烟风机排烟风机必须高于隔氢装置或者空气抽出槽。因此，已投运的电厂大多数将该设备布置在运行层（靠窗户）。5．氢油水系统几个常见问题（含安装要求）5.1油水探测报警器5.1.1氢气系统图中油水探测报警器通常如图2所示：图25.1.2其中试验用阀门（管路）是为了电厂定期校验油水探测报警器的报警开关动氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司9作是否可靠而设置的。电厂检验时，需人工灌入约800ml的油，使报警器内的浮子上升，从而触发开关动作。较详细的图示如图3：图35.1.3单流环式密封油系统中（氢侧回油）扩大槽接出的油位报警器与以上所示的油水探测报警器相同。5.2氢气系统排气管口的火焰消除装置。5.2.1氢气系统的排空管（排至厂房外），在有的氢气系统图中，有如图4所示符号：氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司10图45.2.2该火焰消除装置主要是为了在氢气排放时（万一外部有明火出现）阻止明火进入管内。火焰消除装置最简易的结构是在排气管口装一对法兰，两块法兰之间夹装两层40~60目不锈钢丝布即可，如图5所示：图55.2.3还有其他型式的装置，其结构，名称均不相同，但功能相同。5.3单流环式密封油氢侧回油扩大槽上部DN15口径的两条管路是为气体置换或氢油水系统设备安装调试说明书A215东方电机控制设备公司11浮子油箱检修时排污（排氢）而设置的，因为扩大槽中部设置有隔板，扩大槽是分成了两个油腔、DN15的管路接至氢气系统中的总排氢（排气管路）即可。不需另行设置一条排至厂房外的管路。5.4双流环式密封油系统压差阀出口（至两端密封层进油接口）管路上装设的阀门（共2只）是用于手动调节空侧密封油压的。因为汽端和励端密封瓦与轴之间的间隙（或磨损）不同，可能出现两个瓦的空侧密封油压差异较大的问题。手动阀门（一般采用节流阀）用于缩小差异（一次性调整即可）。5.5300MW、600MW发电机定子冷却水系统发电机壳顶部扩容管段和DN15管路，通常如图6所示：图6扩容管段和DN40管路是防虹吸管。万一定子冷却水泵在运行中突然停泵（如断电），DN40管路（接至水箱顶部）可导入空气，从而阻止主回水管内形成高真空后产生虹吸效应将定子线圈内部的水吸