发电机H2安全技术培训课件

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1、SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电厂发电厂H2的安全技术的安全技术山西电力科学研究院山西电力科学研究院郝树宏郝树宏 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训培训目的培训目的进一步熟悉发电机进一步熟悉发电机H2冷却和实冷却和实际应用中应掌握的际应用中应掌握的理论和原理理论和原理学习交流学习交流事故案例事故案例，实现安全，实现安全生产生产SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITU

2、TE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训主要内容主要内容发电机冷却发电机冷却H2的性质的性质电解制电解制H2原理和设备原理和设备发电机发电机H2置换和运行置换和运行H2的分析与测量的分析与测量安全事项和事故案例安全事项和事故案例SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机冷却方式发

3、电机冷却方式冷却方式冷却方式单机容量（单机容量（MW)简称简称定子绕组定子绕组转子绕组转子绕组定子铁芯定子铁芯 25 50 100 200 300 600 1200空外空外空外空外空空空外冷空外冷空外空外空内空内空空空内冷空内冷氢外氢外氢外氢外氢氢氢内冷氢内冷氢外氢外氢内氢内氢氢氢内冷氢内冷氢内氢内氢内氢内氢氢全氢冷全氢冷水内水内水内水内空空双水内冷双水内冷水内水内氢内氢内氢氢水氢氢水氢氢水内水内水内水内氢氢水水氢水水氢水内水内水内水内水内水内全水冷全水冷SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER

4、 RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机冷却方式发电机冷却方式目前目前最常见最常见的发电机冷却方式的发电机冷却方式-水氢氢水氢氢：定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯采用氢气表面冷却定子铁芯采用氢气表面冷却氢气的冷却：在氢气的冷却：在氢气冷却器氢气冷却器中进行，中进行，和工业水发生热交换和工业水发生热交换SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院

5、SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质 熟悉掌握熟悉掌握和和自觉应用自觉应用氢气相关性质是预防事故氢气相关性质是预防事故发生的发生的最有效的手段最有效的手段。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRI

6、C POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质 氢气是氢气是无色、无味、无毒、窒息性无色、无味、无毒、窒息性气体气体 氢气密度氢气密度0.0697g/L（标准状态），是（标准状态），是最轻最轻的一种气体的一种气体 在气体中氢气在气体中氢气导热能力最好导热能力最好 与空气混和形成与空气混和形成爆炸爆炸性气体性气体 氢气氢气微溶于水微溶于水 扩散性和渗透性强扩散性和渗透性强 在自然界中绝大多数在自然界中绝大多数以化合物状态存在以化合物状态存在SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTIT

7、UTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质氢气是氢气是无色、无味、无毒、窒息性无色、无味、无毒、窒息性气体；氢气气体；氢气微溶于水，微溶于水，0100100体积体积水只能溶解水只能溶解2 2体积的氢气；体积的氢气；扩散性扩散性和和渗透性渗透性强强在自然界中绝大多数在自然界中绝大多数以化合物状态以化合物状态存在存在SHANXI ELECTRIC POWER RE

8、SEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质气体气体空气空气氢气氢气氮气氮气二氧化碳二氧化碳分子量分子量2922844相对密度相对密度10.06970.9661.52氢气是氢气是最轻最轻的一种气体的一种气体几种气体分子量和相对密度几种气体分子量和相对密度SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西

9、电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质氢气是氢气是最轻的一种气体最轻的一种气体应用：应用：（1）转子表面摩擦损耗和能风损耗与冷却介质的）转子表面摩擦损耗和能风损耗与冷却介质的密度成正比，密度成正比，H2冷却两项损耗比空气冷却小约冷却两项损耗比空气冷却小约10倍。倍。（2）充排氢过程：充排氢过程：H2从发电机上部进入，从发电机上部进入，CO2空空气从下部进入。气从下部

10、进入。（3）手工取样：手工取样：取取H2样品，出气管口向下排气；样品，出气管口向下排气；取取CO2样品出气管口向上排气。样品出气管口向上排气。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质气体气体空气空气氢气氢气氮气氮气CO2相对比热容（按质量）相对比热容（按质量）114.351.0460.

11、848相对比热容（按体积）相对比热容（按体积）111.021.29相对热导率相对热导率16.961.080.638相对传热系数相对传热系数11.51.031.132在气体中氢气在气体中氢气导热能力最好导热能力最好几种气体冷却介质热性能对比几种气体冷却介质热性能对比SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢

12、气的性质氢气的性质氢气作为发电机冷却气体的氢气作为发电机冷却气体的优点优点（1）比热容大、热导率大）比热容大、热导率大（2）黏度小、密度小）黏度小、密度小（3）介电强度高）介电强度高（4）无毒、无腐蚀性、化学稳定）无毒、无腐蚀性、化学稳定（5）价廉易得）价廉易得SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气

13、的性质氢气的性质易燃易爆易燃易爆是氢气是氢气最主要的化学性质之一最主要的化学性质之一H2+O2 H2Ol 燃烧燃烧l 爆炸爆炸SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质在空气中燃烧范围（体积分数在空气中燃烧范围（体积分数%）4.075.0在空气中爆轰范围（体积分数在空气中爆轰范围（体积分

14、数%）18.059.0在氧气中燃烧范围（体积分数在氧气中燃烧范围（体积分数%）4.6594.0在氧气中爆轰范围（体积分数在氧气中爆轰范围（体积分数%）18.358.9在空气中着火温度在空气中着火温度585在氧气中着火温度在氧气中着火温度560着火能（着火能（mJ）0.02燃烧热燃烧热kcal/(g.mol)68火焰温度火焰温度2045氢气燃烧和爆炸性质氢气燃烧和爆炸性质SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC

15、POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质易燃易爆易燃易爆是氢气是氢气最主要的化学性质之一最主要的化学性质之一l爆炸范围宽爆炸范围宽，空气中，空气中4.075.0%可引起爆炸。可引起爆炸。l虽然着火温度高，在虽然着火温度高，在500以上，但着火能只以上，但着火能只 有有0.02mJ0.02mJ，有，有很小火源就能引起着火和爆炸。很小火源就能引起着火和爆炸。l氢气发生氢气发生爆炸压力可猛增爆炸压力可猛增2020倍以上倍以上，当遇到障碍，当遇到障碍物时反射压力是入射压力的物时反射压力是入射压力的2 23 3倍，倍，

16、冲击波是超冲击波是超音速的。音速的。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训氢气的性质氢气的性质防止氢气爆炸的防止氢气爆炸的关键关键是是控制浓度控制浓度和和杜绝明火杜绝明火重点在检修过程、充排氢过程，重点在检修过程、充排氢过程，还应注意运行过程周围环境。还应注意运行过程周围环境。SHANXI ELECTR

17、IC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机内冷水发电机内冷水pH(25)电导率电导率S/cmS/cm硬度硬度mol/Lmol/L含铜量含铜量g/Lg/L7.09.02.087900.10.5105211SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRI

18、C POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训电解制电解制H2原理和设备原理和设备电解液质量要求电解液质量要求项目项目单位单位含量含量KOHg/L200260全铁全铁mg/L3Cl-mg/L800Na2CO3mg/L100 电解液中常添加少量电解液中常添加少量V2O5等添加剂，以便在电等添加剂，以便在电极表面生成一层具有缓蚀作用的保护膜，有利于防极表面生成一层具有缓蚀作用的保护膜，有利于防止电极板腐蚀和改变电极板表面状态。止电极板腐蚀

19、和改变电极板表面状态。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训电解制电解制H2原理和设备原理和设备电解制电解制H H2 2设备流程设备流程碱液碱液电解槽电解槽氢分离器氢分离器氧分离器氧分离器冷却冷却过滤过滤冷却冷却纯水纯水储存储存排放排放压压力力调调节节水泵水泵循环泵循环泵H H2 2O O2 2SHAN

20、XI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训电解制电解制H2原理和设备原理和设备 应注意的应注意的安全事项安全事项：l 检修、启动必须按规程检修、启动必须按规程置换并化验置换并化验 合格合格l 重视重视现场防火现场防火l 防止防止碱液灼伤碱液灼伤SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTI

21、TUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行 发电机运行检修转换时，为防止氢发电机运行检修转换时，为防止氢气与空气接触形成爆炸性气体，必须用气与空气接触形成爆炸性气体，必须用一种中间气体一种中间气体使氢气与空气隔开使氢气与空气隔开，互不，互不接触。常用的中间气体是接触。常用的中间气体是二氧化碳二氧化碳，因，因二氧化碳是一种二氧化碳是一种不燃烧、

22、不助燃的惰性不燃烧、不助燃的惰性气体，价格便宜，密度比氢气和空气重气体，价格便宜，密度比氢气和空气重得多，易于分离得多，易于分离。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行所需气体种类所需气体种类 被置换气体被置换气体 需要气体容积需要气体容积 估计时间估计时间 CO2（

23、纯度（纯度95%）空气空气 180m3 6h 氢气氢气（纯度（纯度96%）CO2 320 m3 4h 氢气氢气（纯度（纯度96%）氢气压力提高到氢气压力提高到0.4 MPa 440 m3 1h CO2（纯度（纯度95%）氢气氢气 240 m3 6h 无油压缩空气无油压缩空气 CO2180m3 4h某某600MW机组气体置换所需气体容积和时间机组气体置换所需气体容积和时间 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC

24、 POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行密封油系统密封油系统 为防止发电机氢气向外泄漏或漏入空气，为防止发电机氢气向外泄漏或漏入空气，发电机氢冷系统应密封，但发电机大轴要穿发电机氢冷系统应密封，但发电机大轴要穿过机壳两端转动，所以过机壳两端转动，所以发电机的轴承部位发电机的轴承部位是是唯一唯一没有经过严格密封的地方，一般都采用没有经过严格密封的地方，一般都采用油密封装置油密封装置。在发电机氢气置换和运行中。在发电机氢气置换和运行中密密封油系统必须投入正常运行封油系统必须投入正常运行，保持：，

25、保持：氢气压力氢气压力 空侧密封油压空侧密封油压 SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行安全注意事项：安全注意事项：l杜绝明火杜绝明火。l发电机发电机风压风压试验必须试验必须合格合格。l密封油密封油系统必须投入系统必须投入正常运行正常运行。l整个整个置换置换过程中，发

26、电机内过程中，发电机内保持一定的压保持一定的压力力（0.010.03MPa之间之间）。）。l置换置换速度不能太快速度不能太快。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行安全注意事项：安全注意事项：l当发电机为当发电机为氢气冷却氢气冷却运行时，运行时，补充空气的补充空气的管

27、路必须隔断，并加严密的堵板管路必须隔断，并加严密的堵板；当发电；当发电机内为机内为空气空气时，时，补充氢气的管路也应隔断，补充氢气的管路也应隔断，并加装严密堵板并加装严密堵板。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训发电机发电机H2置换和运行置换和运行安全注意事项：安全注意事项：l置换过程中气体排出管道及气体不易流通置换过程中气体排出管道及气体不易流通的的死区死区，特别是氢干燥器，密封油箱，和，特别是氢干燥器，密封油箱，和发电机下液位信号器等处，发电机下液位信号器等处，应勤排放应勤排放。l必须进行必须进行多次分析测试多次分析测试，保证化验测试结，保证化验测试结果果真实可靠真实可靠。SHANXI ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE山西电力科学研究院山西电力科学研究院发电机H2安全技术培训