阅读说明：本技术 一种发电机氢气系统事故保安装置及方法 (Generator hydrogen system accident safety device and method ) 是由 伍刚 牛坤 王涛 宋晓辉 刘岗 刘世雄 于 2021-01-28 设计创作，主要内容包括：一种发电机氢气系统事故保安装置及方法,包括密封油箱、氮气供气模块和发电机,密封油箱的出口与密封油泵入口相连接,密封油泵出口管道分为两路,一路依次经油氢差压阀、第二逆止门后接出两支管,通过密封油管道分别与发电机两侧密封油进口相连接；另一路依次经浮动油流量阀、第一逆止门后接出两道支管,通过浮动油管道分别与发电机的浮动油进口相连接；氮气供气模块出口与第一截止阀相连接,在第一截止阀后管道分为两路,一路与密封油管道相连接,一路与浮动油管道相连接；发电机充氢接口连接发电机氢气供气管道。本发明能够确保在密封油系统故障时,发电机内部氢气无法从发电机轴端泄露并与空气接触,避免事故发生。(An accident safety device and method for a generator hydrogen system comprises a sealed oil tank, a nitrogen gas supply module and a generator, wherein an outlet of the sealed oil tank is connected with an inlet of a sealed oil pump, an outlet pipeline of the sealed oil pump is divided into two paths, one path of the sealed oil pump is connected with two branch pipes after sequentially passing through an oil-hydrogen differential pressure valve and a second check valve, and the two branch pipes are respectively connected with sealed oil inlets at two sides of the generator through sealed oil pipelines; the other branch pipe is connected with two branch pipes after sequentially passing through a floating oil flow valve and a first check valve and is respectively connected with a floating oil inlet of the generator through a floating oil pipeline; the outlet of the nitrogen gas supply module is connected with a first stop valve, a pipeline is divided into two paths behind the first stop valve, one path is connected with the sealing oil pipeline, and the other path is connected with the floating oil pipeline; the generator hydrogen charging interface is connected with a generator hydrogen supply pipeline. The invention can ensure that hydrogen in the generator can not leak from the shaft end of the generator and contact with air when the sealing oil system fails, thereby avoiding accidents.)

一种发电机氢气系统事故保安装置及方法

技术领域

本发明涉及电厂安全运行技术领域，特别涉及一种发电机氢气系统事故保安装置及方法。

背景技术

大型机组发电机通常采用水-氢-氢的冷却方式，其中发电机转子、转子绕组等部件均以氢气为介质进行冷却。发电机内的氢气在轴端风扇的驱动下，以闭式方式在发电机内部循环，将做功产生的热量传递给冷却水系统。氢气作为冷却介质，其密度小，可使发电机通风损耗减至最小，提高发电机的效率，且导热系数高，有利于加强发电机的冷却。但也存在一些缺点，如氢气渗透性很强，容易扩散泄露，且易与空气混合物能形成爆炸性气体，泄漏会引起爆炸等安全事故。

密封油系统是限制氢气向外泄露的措施之一，用于向发电机密封瓦供油。控制密封油压力高于发电机内氢气压力一定数值，从而防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的缝隙向外泄露。

在实际运行中，若出现密封油系统因故障断油的情况，会造成氢气从发电机轴端泄露至运行平台，有极高的易燃易爆几率，且周围设备较密集、距离集控室较近，造成严重安全事故的风险较大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种发电机氢气系统事故保安装置及方法，能够确保在密封油系统故障时，发电机内部氢气无法从发电机轴端泄露并与空气接触，避免事故发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种发电机氢气系统事故保安装置，包括密封油箱3、氮气供气模块2和发电机1，密封油箱3的出口与密封油泵4入口相连接，密封油泵4出口管道分为两路，一路依次经油氢差压阀7、第二逆止门8后接出两支管，通过密封油管道13分别与发电机1两侧密封油进口相连接；

另一路依次经浮动油流量阀5、第一逆止门6后接出两道支管，通过浮动油管道12分别与发电机1的浮动油进口相连接；

氮气供气模块2出口与第一截止阀9相连接，在第一截止阀9后管道分为两路，一路与密封油管道13相连接，一路与浮动油管道12相连接；

所述发电机1充氢接口连接发电机氢气供气管道14。

所述浮动油由发电机1端部进入，作用于密封瓦端面上，所述密封油进入发电机1后填充发电机密封瓦径向间隙。

所述发电机氢气供气管道14经第二截止阀10后与发电机1充氢接口相连接。

所述第二截止阀10后氢气供气管道14设置接口，与事故排放管道15相连接，事故排放管道15连接至机组氢气系统对空排母管。

所述事故排放管道15上设置第三截止阀11。

所述第二逆止门8后的密封油管道13与第一截止阀9之间设置氮气供气管道16，所述第一逆止门6后浮动油管道12与第一截止阀9之间设置氮气供气管道16。

所述截止阀均为气动阀门，由压缩空气驱动。

所述氮气供气模块2包括氮气瓶、汇流排及减压阀，氮气瓶与汇流排通过软管连接。

一种发电机氢气系统事故保安装置的使用方法，包括以下步骤；

发电机1密封油系统出现断油故障后，第一截止阀9打开，氮气供气模块2提供氮气由氮气供气管道16经浮动油管道12及密封油管道13进入发电机内部，隔离空气与氢气接触，第一逆止门6及第二逆止门8防止氮气流向密封油箱3，同时，关闭第二截止阀10，停止向发电机内部补充氢气，开启第三截止阀11，使发电机内部氢气快速通过事故排放管道，流入机组氢气系统对空排母管，最终排入厂房外。

所述氮气供气模块2提供的氮气压力P_N比发电机氢气额定压力P_H高出100kPa，即P_N＝P_H+100kPa。

所述氮气供气模块2供应氮气时长T_N≥10min。

本发明的有益效果：

本发明所述的发电机氢气系统事故保安装置在密封油系统中接入一路备用氮气保护装置，能够在密封油系统断油时，迅速补充氮气进入密封瓦，隔绝氢气与空气接触，同时快速将发电机内氢气排放至厂房外，杜绝安全事故的发生；具有结构简单、可靠性高、安装方便的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为发电机、2为氮气供气模块、3为密封油箱、4为密封油泵、5为浮动油流量阀、6为第一逆止门、7为油氢差压阀、8为第二逆止门、9为第一截止阀、10为第二截止阀、11为第三截止阀、12为浮动油管道、13为密封油管道、14为氢气供气管道、15为事故排放管道、16为氮气供气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1，本发明所述的发电机氢气系统事故保安装置包括发电机1、氮气供气模块2、密封油箱3、密封油泵4、浮动油管道12、浮动油流量阀5、第一逆止门6、密封油管道13、油氢差压阀7、第二逆止门8、第一截止阀9、第二截止阀10、第三截止阀11；

密封油箱3出口与密封油泵4入口相连接，密封油泵4出口管道分为两路，一路依次经油氢差压阀7、第二逆止门8后接出两支管，分别与发电机两端密封油进口相连接。密封油进入发电机1后填充发电机密封瓦径向间隙，防止氢气逸出。一路依次经浮动油流量阀5、第一逆止门6后接出两道支管，分别与发电机1浮动油进口相连接。浮动油由发电机1端部进入，作用于密封瓦端面上，抵消发电机1内氢气向密封瓦的轴向推力；

氮气供气模块2出口与第一截止阀9相连接，在阀后管道分为两路，一路与密封油管道13相连接，一路与浮动油管道12相连接；

发电机氢气供气管道14经第二截止阀10后与发电机充氢接口相连接。在经第二截止阀10后氢气供气管道14设置接口，与事故排放管道15相连接，事故排放管道15连接至机组氢气系统对空排母管；

具体的，氮气供气管道16与密封油管道13接口在第二逆止门8后，氮气供气管道16与浮动油管道12接口在第一逆止门6后；在事故排放管道15上设置第三截止阀11；第一截止阀9、第二截止阀10、第三截止阀11均为气动阀门，由压缩空气驱动；氮气供气模块2由氮气瓶、汇流排及减压阀构成，氮气瓶与汇流排通过软管连接。

本发明的工作原理：

密封油系统出现故障断油后，第一截止阀9开启，氮气供气模块提供氮气快速通过密封油管道13及浮动油管道12进入发电机内部，在密封瓦周围形成气流，阻碍氢气向外流通。同时，关闭第二截止阀10，停止向发电机内补氢，开启第三截止阀11，使机内氢气通过事故排放管道流向机组氢气对空排母管，释放至厂房外大气环境。其中，氮气供气模块提供的氮气压力P_N比发电机氢气额定压力P_H高出100kPa，即P_N＝P_H+100kPa；氮气供气模块供应氮气时长T_N≥10min。