[實(shí)用新型]發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820582254.2
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN208711094U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志祥;寧志;王志勇;潘秀蘭;史先亞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國神華能源股份有限公司;神皖能源有限責(zé)任公司;安徽安慶皖江發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;霍文娟

本申請?zhí)峁┝艘环N發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)包括：液體源單元，存儲有溫度小于或等于38℃的液體；氫氣冷凝干燥單元，與液體源單元連通，氫氣冷凝干燥單元用于對氫氣進(jìn)行冷凝和干燥，液體源單元中的液體進(jìn)入氫氣冷凝干燥單元中以對氫氣進(jìn)行冷凝；發(fā)電機(jī)，與氫氣冷凝干燥單元連通，經(jīng)過冷凝和干燥后的氫氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)中對發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻。該發(fā)電系統(tǒng)中，液體源單元中存儲有溫度小于或等于38℃的液體，液體源單元與氫氣冷凝干燥單元連通，向其中輸送溫度小于或等于38℃的液體，以冷卻氫氣，降低氫氣的露點(diǎn)，使得進(jìn)入發(fā)電機(jī)中的氫氣的露點(diǎn)小于0℃，保證了發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，避免夏季由于環(huán)境溫度過高導(dǎo)致的進(jìn)入發(fā)電機(jī)中的氫氣的露點(diǎn)較高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及發(fā)電領(lǐng)域，具體而言，涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在國內(nèi)，燃煤火力發(fā)電很長一段時(shí)間內(nèi)仍將占據(jù)發(fā)電領(lǐng)域主導(dǎo)地位。提高發(fā)電效率、降低污染以及節(jié)約資源是火電機(jī)組的發(fā)展方向。

對電力企業(yè)而言，采用大容量高參數(shù)燃煤機(jī)組降低發(fā)電煤耗的同時(shí)，保證機(jī)組安全是第一位的，氫氣是比重最小的氣體之一，通風(fēng)損耗低，所以采用氫氣的汽輪發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的風(fēng)扇的機(jī)械效率高，并且氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)大，能將發(fā)電機(jī)的熱量迅速導(dǎo)出，冷卻效率高，因此，大型火力發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電機(jī)普遍采用氫氣冷卻。

用氫氣冷卻的發(fā)電機(jī)，氫氣品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，我國發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度保持在96％以上，低于此值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行排污。氫冷發(fā)電機(jī)不但對機(jī)內(nèi)氫氣的純度有規(guī)定，而且對機(jī)內(nèi)氫氣的溫度也有規(guī)定。根據(jù)DL/T651-1998《氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度的技術(shù)要求》規(guī)定，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣溫度應(yīng)在-25-0℃露點(diǎn)溫度。

露點(diǎn)是指氣體中的水分從未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣的溫度，當(dāng)未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣時(shí)，有極細(xì)的露珠出現(xiàn)，因此將此轉(zhuǎn)換溫度叫做露點(diǎn)。露點(diǎn)高低表示氣體中含水量的多少，露點(diǎn)越低，表示氣體中含水量越少，氣體越干燥。氣體中的含水量還可以用相對濕度和絕對濕度來表示。相對濕度就是指氣體中實(shí)際所含水蒸汽密度和相同溫度飽和水蒸氣的百分比值。絕對濕度就是指單位體積氣體中所含水蒸氣的重量。

發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣露點(diǎn)升高，可造成電機(jī)定子繞組相間短路事故。具體地，發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣露點(diǎn)高時(shí)，在發(fā)電機(jī)定子線圈表面發(fā)生結(jié)露，造成災(zāi)難性的后果。濕度過高的環(huán)境下，還易發(fā)生表面爬電、閃絡(luò)和/或拉弧放電現(xiàn)象，進(jìn)而造成短路事故。如絕緣達(dá)不到要求，還有可能造成發(fā)電機(jī)匝間短路，嚴(yán)重可能造成發(fā)電機(jī)相間短路面燒壞發(fā)電機(jī)，氫氣濕度大是影響發(fā)電機(jī)絕緣性能的主要因素之一。

運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣超過0℃露點(diǎn)，即濕度過高，一方面會(huì)降低氫氣純度，導(dǎo)致氣體平均密度增加，使通風(fēng)摩擦損耗增大，效率降低；另一方面水分在運(yùn)行中蒸發(fā)為水蒸氣，使微細(xì)擊穿點(diǎn)之間氫氣介質(zhì)導(dǎo)電率升高，且水汽吸附在絕緣層上，侵入絕緣內(nèi)部的水將造成內(nèi)部導(dǎo)體與外部絕緣表面電位相等，成為等電位體，危害發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子繞組絕緣強(qiáng)度，并因此發(fā)生擊穿閃絡(luò)，造成發(fā)電機(jī)事故；此外，還可能使轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣濕度低于-25℃露點(diǎn)，即氫氣濕度過低，使氣體過于干燥，絕緣收縮，這樣還可能導(dǎo)致如定子端部墊塊的收縮和支撐環(huán)的裂紋。這種情況一般在南方電廠不太容易出現(xiàn)。

在炎熱的夏季，南方電廠容易出現(xiàn)的是運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣濕度高于0℃露點(diǎn)的現(xiàn)象，整體上來講發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)一年的變化呈拋物線形，1～5月及9～12月氫氣露點(diǎn)合格，而6～ 9月，氫氣露點(diǎn)容易超標(biāo)，對發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)。

不難發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)一年的變化規(guī)律與當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓辔呛希措S著氣溫的升高氫氣露點(diǎn)亦隨之升高。當(dāng)然，因發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)的變化受到運(yùn)行狀況，如氫氣排補(bǔ)情況的影響，而不能正確反映來氫的情況。通過對制氫站儲氫露點(diǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律與發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)的變化規(guī)律十分相似。可以認(rèn)為：隨著氣溫的升高，來氫露點(diǎn)超標(biāo)，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)超標(biāo)。