秦山第二核电厂发电机氢气纯度控制

【摘 要】秦山第二核电厂12号机组两台汽轮发电机为水氢氢冷却方式，鉴于氢气纯度对氢冷发电机安全运行的重要性，介绍了氢气纯度合理控制范围及氢气纯度在线检测装置工作原理，并结合电厂实际，指出影响氢气纯度的主要途径为发电机密封油系统的运行。

【关键词】氢气纯度;在线检测;密封油

0 引言

1 氢气纯度检测

1.1 氢气纯度检测重要性

氢冷发电机氢气纯度保持在96%-98%为最佳工况，如果机内氢气纯度过高（高于98%），氢气消耗量会增大，从经济角度讲不合理，如果氢气纯度过低（低于95%），会使发电机效率降低，同时机内气体含氧量相应增加，混合气体安全系数降低，容易与有关气体形成爆炸性混合气体，不安全[2]。秦山第二核电厂12号机组主发电机正常运行及事故处理导则[3]规定，当发电机氢气纯度低于96%时应通过小直径管线进行发电机氢气充排操作，直至将氢气纯度恢复到98%以上为止，因此，发电机氢气纯度的在线检测是非常必要的。此外，发电机氢气置换操作时，对氢气纯度进行在线检测，利于运行人员对整个置换过程的掌控和最终置换结果的判断，保证人员和设备安全。

2 影响发电机氢气纯度途径

可能影响发电机氢气纯度的途径有：氢站来氢纯度、压缩空气漏入、发电机密封油系统。秦山第二核电厂12号机组拥有利用水电解生产氢气的制氢系统，但制氢系统运行成本高，安全性不好，该系统已封存，现采用外购氢气方式，所购氢气为纯氢，纯度达到99.99%以上，故氢站来氢不会导致氢气纯度下降;发电机正常运行时压缩空气供发电机管线是隔离的，压空管线上装有盲板，对氢气纯度也不会造成影响;影响氢气纯度的重点在密封油系统。

秦山第二核电厂12号机组汽轮发电机采用双环双流式油密封瓦，密封瓦内有空、氢两个环状配油槽。密封油系统提供的氢侧密封油流向氢侧配油槽，空侧密封油流向空侧配油槽，然后沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出，如果空、氢侧油路供油压力在密封瓦处相等，两股油流就不会在两条配油之间间隙窜流，机组正常运行时运行人员控制氢侧密封油压比发电机内氢压高0.084MPa，发电机氢气额定压力为0.5MPa.a，所以常压空气无法直接进入[5]。密封油系统中空气进入发电机的途径主要是氢侧密封油携带的空气释放到发电机氢气中，而密封油双回路的独立运行，保证了氢侧油携带空气量很小，然而下面情况会影响发电机氢气纯度：

（2）当氢侧油箱排油浮球阀或补油浮球阀或空氢侧连通阀之中任何一个有内漏，氢侧密封油回路中管线或者排污阀有漏油现象等，都会导致氢侧油箱油位不稳定，氢侧油箱油位不稳定会导致空、氢侧窜油，从而导致氢气纯度下降，湿度增加。

3 结论

氢冷发电机氢气纯度保持在合理范围内可保证设备与人员安全，提高电厂经济效益。气体纯度仪在线检测能提供持续可靠的氢气纯度数据，电厂运行人员应掌握影响氢气纯度的主要途径，保证氢冷发电机安全稳定运行。

【参考文献】

[2]韩玮，周霈捷，刘飞.大型汽轮机发电机内氢气纯度的分析与检测装置优化[J].应用科技，2000

（3）：6-7.

[3]主发电机正常运行及故障处理导则[S].秦山第二核电厂（内部资料）.

[4]郭立君.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，1997，5.

[5]发电机密封油系统手册[S].秦山第二核电厂（内部资料），20055.