摘要：发电机氢气纯度是火力发电厂的一项重要指标，本文以该指标降低的原因为研究课题，对其进行了深入分析，然后在此基础上制定了一些针对性的措施，以期望能够对降低氢气的用量、增强发电机的效能等方面发挥一定的借鉴作用。
关键词：火电厂；发电机；氢气纯度下降
由于氢气具有传热效率高、重量轻、耗能小等特征，因而在火电厂的电机冷却系统中得到了广泛应用。同时氢气属于清洁能源，其消耗往往不会产生额外的废气，对于经济的可持续发展有着重要的作用。通过应用发现，氢气纯度对于发电机的工作效率能够产生明显影响。有报告表明，如果该纯度降低1%，将会使发电机转子摩擦损耗、通风摩擦损耗升高11%。而容量大的氢冷发电机对此则提出了更高的要求，将这一指标设定为不低于96%，从实践中可以得知，只有这样做才能确保发电机组产生较高的效率，并具有良好的安全性。可见，氢气纯度对于火力发电是多么重要，然而在应用中我们知道，往往很难把握氢气纯度下降的因素，基于此，本文特对这一状况展开了分析与研究。
1 密封油系统异常导致的氢气纯度下降
从实际应用中不难看出，发电机氢气系统对于密封油系统具有较大的依赖性。本文从双油环密封油系统的角度，来分析氢气纯度受到的影响。
在机组运行过程中，发电机的氢气与储存于密封油系统中的氢侧密封油产生接触，而空气则接触空侧密封油，导致大量空气汇聚在空侧密封油处。在设备正常运转状况下，来自于外界几乎一样的压力，使氢侧密封油与密封瓦空侧呈现出各自独立的循环状态。当设备运行异常时，这二者受到了不用的压力，产生了两者的密封油交换的状况。也就是说，在压力的作用下，空侧密封油挟裹大量空气输入到氢侧密封室，此时外界压力继续作用，最后使这部分含有大量空气的密封油在回油管和氢侧密封室之间进行循环。与此同时，部分空气经析出后便输入到发电机内。
1.1空侧与氢侧密封油压差值大
过高的油氢差是密封油异常输入发电机的重要原因，此时，氢气系统也接收到了一部分水汽和油气，最终导致氢气纯度降低。为了避免此种状况产生，应当及时检查油氢差压阀是否能够正常使用，其油压取样手动门有无关闭现象，并以空侧油压稍低于氢侧油压的标准，来调节氢侧与空侧差压阀的差值。
1.2 氢侧油箱中的自动补排油阀故障
当系统出现常排现象时，说明排油阀工作异常，此时补油阀动作，对氢侧油箱及时补充密封油。如果补油阀运行异常，则常补现象产生，此时为了使氢侧油箱保持正常油位，排油阀只好处于常开状态。这两种异常状况都会使空侧密封油挟裹大量空气输入到氢侧油箱，而补油阀和排油阀的正常功能丧失。为避免这两种异常状况产生，当设备停止运行时，应当及时检查两个油阀的浮子是否灵活可靠。
1.3 氢侧密封油平衡阀工作失常
平衡阀对于氢侧密封油和空侧密封油能够产生平衡作用，当该功能异常时，在补油阀或密封环的作用下，挟裹一些杂质的空侧密封油便被输入到氢侧密封油中，最终致使氢气纯度降低。因此务必确保平衡阀正常工作。
1.4 密封油的温度高
温度过高的密封油会使大量的氢气溶入其中，在系统正常运行状态下，以正常密封油温差标准为原则，进行上下限变动试验，从而分析出最佳温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来说，当轴系稳定时，将密封油温控制在标准下限，能够有效避免密封油流量增加，有助于保持氢气纯度。
1.5 防爆风机的工作状况不良
如果要想降低空侧密封油的水蒸气含量、空气含量，或者使油氢分离器的负压增大，最好的办法就是增加防爆风机的风压。这样做还能确保氢侧、空侧密封油不产生交集，从而保持氢气纯度。
2 氢气湿度大导致的氢气纯度下降
2.1 密封油含水量大
在系统正常运转状态下，主机轴承回油以及空侧密封油箱不会发生泄漏，但是当轴封出现破损等异常状况时，就会导致回油中的水量增多，进而使水蒸气在密封瓦出集聚并渗入发电机，最终降低了氢气纯度。
2.2 氢气干燥器工作异常
如果氢气干燥器出现异常，就不能对其出入口处的氢气露点做出准确观察，这就要求氢气干燥器能够保持正常的工作状态，从而全面的提升工作效率。
2.3 定子冷却水温度低
主机润滑油系统为密封油系统提供了油源，在这个过程中，水蒸气的产生是难以杜绝的。与发电机定子冷却水入口处的温度相比，如果氢气温度高于该处温度，此时在冷空气作用下，水蒸气出现凝结现象，导致氢气含水量增大，系统中的定冷水管出现结露，最后导致氢气纯度降低。因而，务必确保氢气温度低于冷却水入口处温度。这样不仅能保持氢气纯度，而且能减少结露现象，防止电机元件受到腐蚀。
3 发电机故障导致的氢气纯度下降
3.1 发电机密封瓦工作不正常
影响发电机氢气纯度的因素还包括：发电机异常振动、密封瓦损坏、氢气与氢侧密封油间的密封瓦空隙，或者氢侧与空侧密封油间的密封瓦空隙不合乎标准等。但是这些状况必须在停机状态下才能处理，因此应当做好密封瓦的日常维修工作，保证密封瓦无破损，并确保发电机安全稳定地运行。
3.2 发电机内部故障
从发电机及其附件的角度来看，导致氢气纯度下降的因素主要有：绝缘材料功能异常、发电机内部异常、定子冷却水管破损、压力表失准等。这些状况都可以导致氢气系统水量增加，降低氢气纯度。因此应当科学地分析原因，并制定出有效的针对性措施。
4 结论
本文从密封油系统异常、油压差值大、补排油阀异常、平衡阀功能失常、密封油温度过高、防爆风机工作故障、密封油含水量大、定子冷却水管温度低、发电机故障、发电机密封瓦工作异常等方面详细分析了氢气纯度下降的直接原因，并针对各种因素，提出了对应的防范措施。这些在调查分析的基础上而获得的研究成果和结论，具有一定的现实指导意义，具有较强的可操作性。可以看出，在现代的氢气发电机的应用中，必须结合先进的技术，用全方位的科学技术，全面提升发电质量和效率。此外在现代的氢气发电机中，还必须有效地利用设备，加强设备保养，最大程度的发掘色背的发电潜力，从而为我国的氢气发电技术提供支持。
参考文献：
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[2]王炼岗.发电机氢气纯度下降原因分析及处理[J].城市建设理论研究（电子版），2017（16）：7-8.
论文作者:张桂芳1,王泊桦2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：氢气论文; 纯度论文; 发电机论文; 异常论文; 系统论文; 温度论文; 状况论文; 《电力设备》2017年第27期论文;