氫氣作為一種清潔能源,在節(jié)能減排和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中扮演著重要角色。然而,由于其易燃易爆且無色無味的特性,氫氣的泄漏難以被察覺,一旦累積,極易引發(fā)安全事故。因此,開發(fā)快速、高靈敏度的氫氣傳感技術(shù)至關(guān)重要
水-氫-氫冷發(fā)電機是什么?
水-氫-氫冷發(fā)電機采用水內(nèi)冷和氫內(nèi)冷的雙重冷卻方式,定子繞組采用水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯繞組采用氫內(nèi)冷。水從固定端進入發(fā)電機定子冷卻水水環(huán),在全周方向上流經(jīng)定子線圈中心孔,至擴建端出水水環(huán)匯集,然后回水至定子水箱。氫氣由裝在轉(zhuǎn)子兩端的風(fēng)扇強制循環(huán),并通過設(shè)置在定子機座上部的氫氣冷卻器進行冷卻。發(fā)電機定冷水系統(tǒng)是用于冷卻發(fā)電機定子線圈的系統(tǒng),通過循環(huán)流動的冷卻水來降低定子線圈的溫度,以保證發(fā)電機的安全運行。該系統(tǒng)主要由定子冷卻水箱、定子冷卻水泵、定冷水冷卻器、定子水濾網(wǎng)、離子交換器、導(dǎo)電度儀等設(shè)備組成,并通過相關(guān)的管道和流量控制開關(guān)、閥門來確保系統(tǒng)的正常運行。
發(fā)電機定冷水系統(tǒng)漏氫的安全隱患及危害?
發(fā)電機定冷水系統(tǒng)漏氫隱患主要涉及到發(fā)電機內(nèi)部定冷水系統(tǒng)泄漏時,氫氣從發(fā)電機內(nèi)漏至定冷水系統(tǒng),造成定冷水水箱壓力升高而自動從排氮回路排出,進而影響發(fā)電機的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。這種泄漏不僅可能導(dǎo)致氫氣濕度過大或發(fā)電機進水、進油,損壞發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子繞組絕緣,嚴重時還可能引發(fā)相間或?qū)Φ囟搪肥鹿省?zwnj;此外,漏氫還會導(dǎo)致運行成本高、消耗氫氣過多、補氫操作頻繁,增加運行成本。更為嚴重的是,發(fā)電機系統(tǒng)可能著火、爆炸,造成設(shè)備嚴重損壞、人員傷亡的事故發(fā)生。因此形成一種本質(zhì)安全、能夠及時發(fā)現(xiàn)氫氣泄漏并能快速定位漏點的氫氣泄漏可視化檢測方法十分必要。
根據(jù)上述原因及市場需求、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、能源效率、設(shè)備壽命、經(jīng)濟效益和環(huán)保效益等多方面因素,對電廠發(fā)電機組進行深度調(diào)峰。在深度調(diào)峰的情況下,發(fā)電機負荷變化頻繁,導(dǎo)致定子鐵心、線圈、槽內(nèi)和端部支撐部件的溫度變化較大。由于金屬和絕緣結(jié)構(gòu)件材料性能各異,熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)相差較大,溫度波動會導(dǎo)致形變差異,進而加大結(jié)構(gòu)間的應(yīng)力,導(dǎo)致焊接部位的松動,從而產(chǎn)生氫泄漏點。
發(fā)電機組在氫氣/定冷水界面產(chǎn)生漏點,就會產(chǎn)生接觸電阻,在大電流作用下產(chǎn)生巨熱,滲漏點可能急速擴大,水進入發(fā)電機內(nèi)。因為運行中機組氫壓高于水壓,所以如果水電界面剛產(chǎn)生滲漏點時,氫氣會漏入水中,隨漏點的擴大,水中的溶解氫含量也會越高,因此監(jiān)督定冷水中溶解氫含量的變化可以判斷滲漏點的大小及發(fā)展趨勢,便于專業(yè)技術(shù)人員和運行人員提前采取對應(yīng)的措施,及時停機處理,防止發(fā)電機燒毀惡性事故發(fā)生,以便維護新能源的安全。