氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置制造方法及图纸

氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置，包括氢气输入管道、油水分离器、防爆压缩机、风冷器、过滤器、加热器、气体分离器和氢气输出管道，氢气输入管道与第一气体管道之间连接有检修管道，检修管道与油水分离器并联设置，检修管道上设有检修阀门。本实用新型专利技术能够将发电机窜流至氢气管道中的密封油分离，保障发电机组安全高效的运行，并在线提纯净化氢气，不仅可以提高氢气纯度，而且能够时时保持氢气纯度不低于99%，减小氢冷发电机组因通风损耗造成的发电功率降低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种氢冷发电机组，具体涉及一种氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置。
技术介绍
目前，国内外发电机运行时，氢气纯度由于泄漏等原因，氢气纯度会降低。DL/T5027-93《电力设备典型消防规程》中规定：“氢冷发电机及其氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量，必须在运行中按专用规程的要求进行分析化验，氢纯度和含氧量必须符合规定的标准。氢冷系统中氢气纯度须不低于96%，含氧量不应大于2%；制氢设备中，气体含氢量不应低于99.5%，含氧量不应超过0.5%。如不能达到标准，应立即进行处理，直到合格为止。”。因此现阶段通常在发电机组氢冷系统中氢气纯度下降到一定量时，需要通过充入一定量的高纯氢气保证氢气纯度。而大容量氢冷发电机内要求保持高纯度的氢气，其主要目的是提高发电的效率，因为氢气混入空气或纯度下降时，混合气体的密度随氢气纯度的下降而增大，使发电机的通风摩擦损耗也随着氢气纯度的下降而上升。一台运行氢压为0.5MPa、容量为907MW的氢冷发电机，其氢气纯度从98%降到95%时，摩擦相和通风损耗大约增加32%，即相当于损失685KW。一般情况下，当机壳内的氢气压力不变时，氢气纯度每降低1%，其通风摩擦损耗增加11%。因此通过补氢提高氢气纯度的方法虽然能够将氢气纯度提升起来，但是这种方式不能及时的提高氢气纯度，而此时氢气纯度的降低已经影响到了发电机的效率。由于氢冷发电机组结构的原因，氢冷发电机组的转轴必须从机座的两端伸出，因此转轴和机座之间的间隙要采用压力油来密封氢气，通过调节阀调节使密封油压始终略高于机内气体压力，防止气体从氢冷发电机组逸出，但是机组运行工况比较复杂很难掌控，有不少发电机氢气管路都会或多或少的进入密封油。一旦大量密封油进入，氢气净化装置前不加装油污过滤器，压缩机、过滤器以及氢气分离器均会被污染，影响设备运行，则无法分离氢气中的空气，而氢气纯度也随之降低，影响发电机组发电功率。因此配套发电机的氢气净化装置前必须加装油污过滤器，以保证净化系统可正常工作，保证氢冷发电机组运行安全，提高氢冷发电机组发电效率。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种安全可靠、操作方便、自动化程度高、能在线即时净化提纯氢气纯度、能将氢冷发电机组窜流至氢气管道中的密封油分离、保障氢冷发电机组安全高效的运行的氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置，包括氢气输入管道、油水分离器、防爆压缩机、风冷器、过滤器、加热器、气体分离器和氢气输出管道，氢气输入管道的出气口与油水分离器的进气口连接，油水分离器的出气口通过第一气体管道与防爆压缩机的进气口连接，防爆压缩机的出气口通过第二气体管道与风冷器的进气口连接，风冷器的出气口通过第三气体管道与过滤器的进气口连接，过滤器的出气口通过第四气体管道与加热器的进气口连接，加热器的出气口通过第五气体管道与气体分离器的进气口连接，气体分离器的出气口与氢气输出管道的进气口连接；氢气输入管道与第一气体管道之间连接有检修管道，检修管道与油水分离器并联设置，检修管道上设有检修阀门；第一气体管道上沿气流方向依次设有进气阀门和进气流量计，检修管道与第一气体管道之间的连接处位于油水分离器和进气阀门之间，第五气体管道上设有电动阀和用于控制电动阀开闭的电接点温度表，氢气输出管道上沿气流方向依次设有出气阀门和出气流量计。气体分离器的废气出口连接有废气排出管道，废气排出管道上沿气流方向依次设有排气阀门、废气流量计和脱氧器。氢气输入管道上连接有位于进气阀门和进气流量计之间的第一检测管接头。氢气输出管道上设有位于出气阀门和出气流量计之间的第二检测管接头。废气排出管道上设有位于排气阀门和废气流量计之间的第三检测管接头。采用上述技术方案，氢气输入管道的进气口与氢冷发电机组的出气口连接，氢气输出管道的出气口与氢冷发电机组的进气口连接。在氢冷发电机组运行过程中，气体经氢气输入管道排出，先通过油水分离器，将氢气中的液态油或油蒸汽分离过滤，避免对后级设备造成影响；当油水分离器检修时，可关闭油水分离器进气口和出气口的阀门，并打开检修阀门，气体由检修管道直接进入到第一气体管道，检修完成后，关闭检修阀门，打开油水分离器进气口和出气口的阀门。接着气体在第一气体管道内依次通过进气阀门，缓慢调节进气阀门开度，避免气体瞬间流量过大，然后通过进气流量计，调节气体流量至规定流量不同，进气流量不同会影响氢气分离过程中的气体流量变化、压力变化以及温度变化；随后气体进入防爆压缩机增压，防爆压缩机出气口可监测氢气温度，若温度高于氢气净化时所需温度，可通过风冷器降温，若温度低于氢气净化时所需温度，可通过电加热器加热升温；然后氢气通过过滤器，过滤器将氢气中的水分、粉尘等进行过滤，粉尘过滤粒径≤0.01μm，在氢气进入气体分离器前，将对氢气温度继续监测，通过电接点温度表监测气体温度，当温度过高时，电接点温度表会将信号传输给控制系统，控制系统发出命令给电动阀，电动阀缓慢关闭，防止温度过高损毁气体分离器。当氢气经过前级的加压、温度保持等预处理工作后，将进入气体分离器中进行分离，在气体分离器中，氢气以稳定的流量、压力、温度流入后，即可将氢气中的氧气、氮气、水分等气体杂质分离，调节氢气输出管道上的出气阀门以及出气流量计，调整至合适的流量、压力，通过第二检测管接头对氢气进行检测，使分离后的产品氢气纯度不小于99%，最后纯氢气通过一定压差经氢冷发电机组顶端进入氢冷系统中。经气体分离器分离出去的氮气、氧气、水分等气体通过排气阀门以及废气流量计，可调节排放气中微量氢的含量，然后气体进入脱氧器后将废气中的氧气脱除，最后经发电厂废气排放管路排入大气中。另外，可通过第一检测管接头对气体中的氢气纯度进行检测。通过第三检测管接头对废气中氢气含量进行检测，以调节气体分离器的分离效果。综上所述，本专利技术能够将发电机窜流至氢气管道中的密封油分离，保障发电机组安全高效的运行，并在线提纯净化氢气，不仅可以提高氢气纯度，而且能够时时保持氢气纯度不低于99%，减小氢冷发电机组因通风损耗造成的发电功率降低。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术的氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置，包括氢气输入管道1、油水分离器29、防爆压缩机2、风冷器3、过滤器4、加热器5、气体分离器6和氢气输出管道7，氢气输入管道1的出气口与油水分离器29的进气口连接，油水分离器29的出气口通过第一气体管道26与防爆压缩机2的进气口连接，防爆压缩机2的进气口连接，防爆压缩机2的出气口通过第二气体管道8与风冷器3的进气口连接，风冷器3的出气口通过第三气体管道9与过滤器4的进气口连接，过滤器4的出气口通过第四气体管道10与加热器5的进气口连接，加热器5的出气口通过第五气体管道11与气体分离器6的进气口连接，气体分离器6的出气口与氢气输出管道7的进气口连接；氢气输入管道1与第一气体管道26之间连接有检修管道27，检修管道27与油水分离器29并联设置，检修管道27上设有检修阀门28。第一气体管道26上沿气流方向依次设有进气阀门12和进气流量计13，检修管道27与第一气体管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置，其特征在于：包括氢气输入管道、油水分离器、防爆压缩机、风冷器、过滤器、加热器、气体分离器和氢气输出管道，氢气输入管道的出气口与油水分离器的进气口连接，油水分离器的出气口通过第一气体管道与防爆压缩机的进气口连接，防爆压缩机的出气口通过第二气体管道与风冷器的进气口连接，风冷器的出气口通过第三气体管道与过滤器的进气口连接，过滤器的出气口通过第四气体管道与加热器的进气口连接，加热器的出气口通过第五气体管道与气体分离器的进气口连接，气体分离器的出气口与氢气输出管道的进气口连接；氢气输入管道与第一气体管道之间连接有检修管道，检修管道与油水分离器并联设置，检修管道上设有检修阀门；第一气体管道上沿气流方向依次设有进气阀门和进气流量计，检修管道与第一气体管道之间的连接处位于油水分离器和进气阀门之间，第五气体管道上设有电动阀和用于控制电动阀开闭的电接点温度表，氢气输出管道上沿气流方向依次设有出气阀门和出气流量计。

【技术特征摘要】
1.氢冷发电机组油气分离及氢气净化提纯装置，其特征在于：包括氢气输入管道、油水分离器、防爆压缩机、风冷器、过滤器、加热器、气体分离器和氢气输出管道，氢气输入管道的出气口与油水分离器的进气口连接，油水分离器的出气口通过第一气体管道与防爆压缩机的进气口连接，防爆压缩机的出气口通过第二气体管道与风冷器的进气口连接，风冷器的出气口通过第三气体管道与过滤器的进气口连接，过滤器的出气口通过第四气体管道与加热器的进气口连接，加热器的出气口通过第五气体管道与气体分离器的进气口连接，气体分离器的出气口与氢气输出管道的进气口连接；氢气输入管道与第一气体管道之间连接有检修管道，检修管道与油水分离器并联设置，检修管道上设有检修阀门；第一气体管道上沿气流方向依次设有进气阀门和进气流量计，检修管道与第一气体管道之间的连接处位于油水分离器和进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，汪献忠，
申请(专利权)人：河南省日立信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41