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水中溶解氫氣泄漏檢測技術及設備發(fā)展綜述

更新時間:2024-08-29      點擊次數:283
  氫氣作為一種清潔能源,在節(jié)能減排和能源結構調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至關重要
 
  水-氫-氫冷發(fā)電機是什么?
 
  水-氫-氫冷發(fā)電機采用水內冷和氫內冷的雙重冷卻方式,定子繞組采用水內冷,轉子繞組和鐵芯繞組采用氫內冷。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。氫氣由裝在轉子兩端的風扇強制循環(huán),并通過設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、‌離子交換器、‌導電度儀等設備組成,‌并通過相關的管道和流量控制開關、‌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)電機內部定冷水系統(tǒng)泄漏時,‌氫氣從發(fā)電機內漏至定冷水系統(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、‌經濟運行。‌這種泄漏不僅可能導致氫氣濕度過大或發(fā)電機進水、‌進油,‌損壞發(fā)電機定、‌轉子繞組絕緣,‌嚴重時還可能引發(fā)相間或對地短路事故。‌此外,‌漏氫還會導致運行成本高、‌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,‌造成設備嚴重損壞、人員傷亡的事故發(fā)生。因此形成一種本質安全、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。
 
  根據上述原因及市場需求、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、能源效率、設備壽命、經濟效益和環(huán)保效益等多方面因素,對電廠發(fā)電機組進行深度調峰。在深度調峰的情況下,‌發(fā)電機負荷變化頻繁,‌導致定子鐵心、‌線圈、‌槽內和端部支撐部件的溫度變化較大。‌由于金屬和絕緣結構件材料性能各異,‌熱膨脹系數和導熱系數相差較大,‌溫度波動會導致形變差異,‌進而加大結構間的應力,導致焊接部位的松動,從而產生氫泄漏點。
  發(fā)電機組在氫氣/定冷水界面產生漏點,就會產生接觸電阻,在大電流作用下產生巨熱,滲漏點可能急速擴大,水進入發(fā)電機內。因為運行中機組氫壓高于水壓,所以如果水電界面剛產生滲漏點時,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)技術人員和運行人員提前采取對應的措施,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。

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