[实用新型]氢冷发电机气系统及其氢气快排装置

说明书

本实用新型涉及大型发电机设备领域，特别是氢冷发电机气系统及其氢气快排装置。所述氢气快排装置包括进气端、出气端及二者之间的快排管路，所述进气端与所述氢冷发电机的氢气进出端口相连通，所述快排管路中串联有限流孔板及至少一个电磁阀。本实用新型装置通过在氢冷发电机的氢气进出端设置一个快排管路，结构简单易行，在紧急状况下，控制电磁阀迅速开启，使发电机内的高压氢气，不需要通过原有气系统里的各种阀门和仪器仪表，就能快速、直接排到大气中，实现快速排放。另一方面，本实用新型系统，通过在原有气系统结构中，增设一个旁路，不仅能够实现快速降压排气，还能实现不影响原气系统构造下进行升级改造，工程量小，经济实用。

技术领域

本实用新型涉及大型发电机设备领域，特别是氢冷发电机气系统及其氢气快排装置。

背景技术

对于大型汽轮发电机来说，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，常采用氢气来冷却发电机的发热部件，如转子绕组和定子铁芯。但同时氢气也具有易爆性，在与空气相混合时，当氢气含量在4％—75.6％的范围内，遇到火源就会发生爆炸。

因此，为保障安全运行，在氢冷发电机辅助系统设计中，通常设置有密封油系统和气系统。其中，所述密封油系统，是通过在发电机轴两端注入高于氢压的密封油来密封发电机内氢气，以防外泄。而气系统，是提供氢气进出管路，并在管路上设有阀门、仪器仪表等，用于监控和气体压力及纯度值等参数，并维持各项参数合格，而且，为避免氢气与空气直接接触，还提供中间气体管路，利用二氧化碳或氮气等作为中间气体，置换发电机内空气和氢气。

参考图1可知，原有气系统G1中包含有若干阀门和仪器仪表(未在图中详尽标示)，并分别连接有中间气体进出管路L1、氢气进出管路L2和气体排放管路L3。所述中间气体进出管路L1通过中间气体进出端口D1与发电机相连通，所述氢气进出管路L2通过氢气进出端口D2与所述发电机相连通。

在发电机启机前，发电机机壳内是常压空气状态，密封油系统需要先投入运行，然后通过中间气体进出管路L1向发电机注入中间气体，并将机内空气依次经氢气进出管路L2、气体排放管路L3置换到屋顶外大气中，接着利用氢气进出管路L2注入氢气，并将中间气体依次经中间气体进出管路L1和气体排放管路L3置换到大气中，待发电机机壳内氢气浓度达到一定值时停止置换，关闭中间气体进出管路L1并开始提升氢压，直到氢压达到额定值时，发电机才能正常启动运行。

发电机停机时，气体置换顺序与启机时相反，先是将机内额定氢压降到低压值，然后依次用中间气体置换氢气，再用空气置换中间气体，最后使发电机内还原为常压空气状态，整个过程通常需要花费数个小时。其中的降压排气过程，需使高压氢气依次经氢气进出管路L2、气系统G1及气体排放管路L3，排放到大气中，由于降压过程是通过手动操作气系统中各管路阀门来实现，而且降压速度过快，会导致管路中的各种仪器仪表受到气体冲击而损坏，因此通过原有管路进行降压排气过程非常缓慢，以600MW水氢氢发电机组为例所需时间通常为2至3个小时。

当遇紧急情况，诸如密封油系统发生故障不能恢复，或厂房发生火灾时，发电机内氢气无法立即从额定氢压降至低压，如果氢气在此期间通过发电机轴两端外泄到厂房内，使得厂房内较长时间存在很高的氢气爆炸风险。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种结构简单、安全性高的氢冷发电机气系统及其氢气快排装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种氢气快排装置，应用于氢冷发电机，所述氢冷发电机具有氢气进出端，所述装置包括进气端、出气端及二者之间的快排管路，所述进气端与所述氢冷发电机的氢气进出端口相连通，所述快排管路中串联有限流孔板及至少一个电磁阀。

进一步的，所述快排管路中还可串联有至少一个压力表，所述压力表设置在所述电磁阀的下游。

进一步的，所述电磁阀可为两个，压力表可为两个，所述两个压力表分别对应的设置在两个电磁阀的下游。