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第13章氢冷设备和制氢

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第十三章 氢冷设备和制氢、储氢装置的运行与维护 第一节 试题 一、填空题 1. 氢气是极具危险性的爆炸燃烧气体，在氧气或空气中极易自燃爆炸。氢气在空气中的爆炸阈值为 ，在氧气中爆炸阈值扩展到 。 2. 禁止 人员进入制氢室和氢罐区。因工作需要进入制氢站的人员应实行 制度。 3. 禁止在制氢室、储氢罐、氢冷发电机以及氢气管路近旁进行 或做能产生 的工作。 4. 制氢和供氢的管道、阀门或其他设备发生冻结时，应用 或 解冻，禁止用火烤。为了检查各连接处有无漏氢的情况，可用仪器或肥皂水进行检查，禁止用 检查。 5. 储氢设备(包括管道系统)和发电机氢冷系统进行检修前，必须将检修部分与相连的部分 ，加装严密的 。 6. 排出带有压力的氢气、氧气或向储氢罐、发电机输送氢气时，应 地打开设备上的阀门和节气门，使气体 地放出或输送。 7. 在发电机内充有氢气时或在电解装置上进行检修工作，应使用 的工具，以防发生火花；必须使用钢制工具时，应涂上 。 8. 发电机氢冷系统和制氢设备中的氢气 和 ，在运行中必须按专用规程的要求进行 。 9. 制氢室着火时，应立即 电气设备运行，切断电源，排除系统压力，应用二氧化碳灭火器灭火。 10. 由于漏氢而着火时，应用 灭火并用 密封漏氢处不使氢气逸出，或采用其他方法断绝气源。 11. 不准用 碰触电解槽，禁止用 分别接触到 不同的电极上。 12. 制氢室应设 检测装置，房顶应有经常处于开启状态的 。并采用木制门窗，门应向 开。 13. 电解槽氢氧两侧运行的温度差和压力差必须保持在 的范围内。 14. 储氢罐上的安全门应 ，保证动作良好。 15. 应定期测定运行中储氢罐的氢气纯度、湿度和 并保证在合格范围，应根据氢罐内的湿度定期排除氢罐内的 。 16. 在环境温度低于零度的地区，储氢罐的底部排水管道、阀门及向空安全阀应有 ，防止冻坏管道、阀门。 17. 由制氢站向发电机补充氢气应经储氢罐，禁止由 直接向发电机补氢。 18. 储氢罐的氢气入口和供氢出口管路应 设置，且供氢出口管应从储氢罐内的 部引出。 19. 氢冷发电机的冷却介质，由氢气换为空气，或由空气换为氢气的 ，应按专门的置换规程进行。再置换过程中，必须保证 与 工作的正确性，防止 。 20. 发电机氢冷系统中的氢气纯度、湿度和含氧量，在运行中必须实现 检测并进行定期 化验。 21. 氢冷发电机的氢气纯度不应低于 ，含氧量不应超过 。 22. 氢冷发电机的露点温度（湿度）在发电机内最低温度为5℃时不高于 ，在发电机内最低温度不小于10℃时，不高于 ，应均不低于 。如果达不到标准，应立即进行处理，直到合格为止。 23. 氢冷发电机的轴封必须 ，当机内充满氢气时，轴封油不准中断，油压应 氢压，以防空气进入发电机外壳内或氢气充满汽轮机的油系统中而引起爆炸。 24. 氢冷发电机的排氢管必须接至 。排氢管的排氢能力应与汽轮机破坏真空停机的 相配合。 25. 油脂和油类不应和 接触，以防止油剧烈氧化而 。 26. 制氢站防雷接地装置 进行 检测，接地电阻应 。 27. 制氢站值班室内应设有带 的压力调整器 。 28. 制氢室应备有 和 ，以供进行与碱液有关的工作时使用。 29. 所有进入制氢站的人员应 工具、严禁携带 。 30. 制氢站周围应设有不低于 的围墙。

二、选择题 (一) 单项选择题 下列每题都有多个答案，其中只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。 1. 发电机氢冷系统中氢气纯度不应低于（ ）%。 A:95 B:96 C: D: 2. 发电机氢冷系统中含氧量不应超过（ ）%。 A: B:1 C: D:2 E: 3. 制氢设备氢气系统中，气体含氢量不应低于（ ）%。 A:95 B:96 C: D: 4. 制氢设备氢气系统中，气体含氧量不应超过（ ）%。 A: B:1 C: D:2 5. 如必须在氢气管道附近进行焊接或点火的工作，应事先经过氢量测定，证实工作区域内空气中含氢量小于（ ）%，并经厂主管生产的领导批准后方可工作。 A:1 B:2 C:3 D:4 6. 制氢站及室外罐区应设有直接接地装置，接地电阻为（ ）Ω，接地网络应与主厂房接地网络相连。 A:2 B:4 C:6 D:8 7. 氢气在空气中的爆炸阈值为％至（ ）％。 A:65 B:75 C:85 D:95 8. 氢气在氧气中的爆炸阈值为％至（ ）％。 A:64 B:74 C:84 D:94 9. 氢冷发电机的露点温度在发电机内最低温度为5℃时，不高于（ ）℃。 A:-10 B:-5 C:0 10. 氢冷发电机的露点温度在发电机内最低温度不小于10℃时，不高于（ ）℃。 A:-10 B:-5 C:0 11. 电解槽置换用中间介质是（ ）。 A:氢气 B:氧气 C:二氧化碳 D:氮气 12. 高浓度氢气会使人（ ）。 A:兴奋 B:呼吸顺畅 C:窒息 D:麻醉 13. 氢冷发电机的轴封必须严密，当机内充满氢气时，轴封油不准中断，油压应（ ）。 A:大于氢压 B:等于氢压 C:小于氢压 D:大于大气压 14. 排氢管的排氢能力应与汽轮机破坏真空停机的（ ）相配合。 A:转速 B:负荷 C:惰走时间 D:振动 (二) 多项选择题 下列每题都有多个答案，其中至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内。 1. 在制氢设备上进行检修工作时，必须使用（ ）工具。 A:铜制 B:钢制 C:铁制 D:钢制涂黄油 2. 当制氢室内的管道、阀门或其他设备发生冻结时，应用（ ）进行解冻。 A:火烤 B:蒸汽 C:热水 D:敲打 3. 发动机置换用中间介质是（ ）。 A:空气 B:氧气 C:二氧化碳 D:氮气 4. 检查氢系统各连接处有无漏氢应用（ ）方法。 A:仪器 B:肥皂水 C:明火 D:氮气 5. 制氢室中进行与碱液有关的工作时,应备有( )以供使用。 A:橡胶手套 B:防护眼镜 C:稀硼酸溶液 D:稀盐酸溶液 6. 排出带有压力的氢气、氧气或向储氢罐、发电机输送氢气时，操作设备上的阀门和节气门，应该（ ）。 A:均匀 B:快速 C:缓慢 D:剧烈 7. 氧气不应和（ ）接触，以防剧烈氧化而燃烧。 A:空气 B:油脂 C:油类 D:水 8. 运行中储氢罐应定期测定氢气纯度、湿度和含氧量，应根据氢罐内的湿度，定期排除氢罐内的（ ）。 A:空气 B:凝结水 C:氧气 D:机械杂质 9. 储氢罐的氢气入口和供氢出口管路应分别设置，且供氢出口管应从储氢罐内的（ ）部引出。 A:上部 B:中部 C：下部 D：任意部位

三、判断题 判断下列描述是否正确，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。 1. 制氢电解槽和有关装置（如压力调整器等）必须定期进行检修和维护，保持正常运行， 以保证氢气的纯度符合规定。值班室内应设有带报警的压力调整器液位检测仪表。压力调整器发生故障时应停止电解槽运行。（ ） 2. 在发电机内充有氢气时或在电解装置上进行检修工作，应使用铜制工具，以防发生火花；必须使用钢制工具时，应涂上机油。（ ） 3. 制氢室着火时，应立即停止电气设备运行，却断电源，排除系统压力，并用二氧化碳灭火器灭火。由于漏氢而着火时，应用二氧化碳灭火并用废棉布密封漏氢处不使氢气逸出，或采用其他方法断绝气源。（ ） 4. 氢冷发电机的轴封必须严密，当机内充满氢气时，轴封油不准中断，油压应大于氢压，以防空气进入发电机外壳内或氢气充满汽轮机的油系统中而引起爆炸。主油箱上的排烟机，应保持经常运行。如排烟机故障时，应采取措施使油箱内不积存瓦斯。（ ） 5. 为了防止因阀门不严密发生漏氢气或漏空气而引起爆炸，当发电机为氢气冷却运行时，置换空气的管路必须隔断，并加严密的堵板。当发电机为空气冷却运行时，补充氢气的管路也应隔断，并加装严密的堵板。（ ） 6. 氢冷发电机的排氢管必须接至室外。排氢管的排氢能力应与汽轮机破坏真空停机的惰走时间相配合。（ ） 7. 电解槽在运行中应严格控制氢、氧系统压力，防止因压力差过大而造成氢气和氧气混合。系统必须保持正压状态，严防产生负压。（ ） 8. 氢、氧生产系统在检修前必须用氮气进行吹洗，不能有死角。吹洗过程严禁用铁器敲打。 （ ） 9. 接触过氢气的吸附剂、保温层都大量地吸附氢气，动火前也必须认真吹洗，避免发生燃爆事故。 （ ） 10. 设备、管路在吹洗合格后，应把所有人孔、手孔、阀门、盲板都打开，并打开室内门窗，加强空气流通。（ ） 11. 氢气系统因泄漏而发生氢气着火时，可用浸了水的织物（石棉）覆盖，使其既隔绝空气灭火，又降低温度使火不再复燃。（ ） 12. 如果氢气起火部位不能被隔离，应当适当关小进气阀，使得既降低压力又保持正压，可以用水来冷却降温。（ ） 13. 电气设备可以用水或泡沫灭火器灭火。（ ） 14. 在配制电解液或进行其他带碱工作时，应穿戴工作服、胶皮靴、胶皮手套和防护眼镜。（ ） 15. 如发生碱烧伤，应先用2%~3%的硼酸溶液中和，再用水冲洗，或直接用大量的水冲洗。（ ） 16. 电解槽由放空转向往储罐送气，氢气和氧气纯度检测均合格后，方能进行。（ ） 17. 制氢间内可以接打移动电话。（ ） 18. 制氢站内防雷设施应保护氢站建筑物、通风风帽、氢气放空管等突出屋面的物体。（ ） 19. 所有设备至少有两点引出地线相连。（ ） 20. 在制氢站、发电机的附近，应备有必要的消防设备。（ ） 21. 进入制氢站的人员，要求着装整齐，穿好工作鞋，严禁携带火种。（ ） 22. 制氢、供氢的管道、阀门发生冻结时应用蒸汽或热水解冻，不起作用时，可用火烤。（ ） 23. 制氢室着火时，应立即用二氧化碳灭火器灭火。（ ） 24. 制氢室应采用木质门窗，门应向内开。（ ） 25. 油脂和油类不应和氧气接触，以免油俱乐部氧化而燃烧。（ ） 26. 氢冷发电机的轴封油，油压要等于氢压。（ ） 27. 氢冷发电机主油箱上的排烟机应保持经常运行。（ ） 28. 气瓶应直立地固定在支架上，不应受热，应避免直接受日光照射。（ ） 29. 储氢罐上的安全门应定期校验，保证动作良好。（ ） 30. 制氢站向发电机补充氢气由电解槽直接向发电机补氢。（ ）

四、改错题 请将下列各题中的错误修改正确。 1. 禁止与工作无关人员进入制氢室和氢罐区，因工作需要进入制氢站的人员不必登记。 2. 在制氢设备上进行检修工作时，应使用铜制工具和钢制工具。 3. 在制氢设备中氢气的纯度不应低于%，含氧量不应超过%。 4. 当制氢室内的管道、阀门或其他设备发生冻结时，应用蒸汽或者热水进行解冻，紧急情况下用火烤的方法进行解冻。 5. 检查氢系统各连接处有无漏氢时，可以用仪器、肥皂水或火进行检查。 6. 排出带有压力的氢气时，应快速地打开设备上的阀门，使气体尽快地放出。 7. 制氢室着火时，应立即停止电气设备运行，切断电源，排除系统压力，应用消防水灭火。

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发电机氢气冷却规程

发电机氢气冷却规程

发电机氢气冷却规程汽机车间2012年1月发电机氢气冷却规程第一章总则1.0.1 发电机氢气冷却或氮气冷却运行，均应保持0.03～0.05Mpa风压，密封油压保持比风压高0.03～0.05Mpa，只有氢气系统故障及试运行期间，才允许发电机以氮气冷却作短时间运行。

1.0.2 氢气冷却时，无论停机或运行中，皆应保持风压和密封油压，排烟机连续运行，如因故障停运排烟风机，主油箱排气门应打开。

1.0.3 氮气冷却时，氢气总门后应装有带尾巴的堵板，停机后可不再保持风压并停止排烟风机及密封油泵运行。

1.0.4 氢罐的氢气纯度不得低于99.5％，氧气和其它气体的含量不得大于0.5％，湿度小于6g/m3，氢罐压力应保持在0.2～0.6Mpa之间。

1.0.5 氮气母管应经常保持纯度在97.5％以上，含氧量小于2％的可靠汽源，氮气母管压力保持在0.2～0.4Mpa。

1.0.6气体置换操作在发电机运行中和停止中均可进行，但不得在启动中进行，气体置换操作应有能胜任此项操作的监护人及操作人担任，在操作中不能做与此无关的工作，更不能离开操作现场。

1.0.7 氮气冷却运行时，发电机气体操作台前，至少应有2～3瓶二氧化碳，以作氮气的备用气源。

氢冷发电机冷却气体的置换第一节氮气置换空气条件2.1.1氮气置换空气条件（1）发电机所属油系统工作结束，工作票终结，手续办理。

（2）氮气总门前的排污门，氮气一、二次门间的排污检查门打开，排污达10分钟以上化验氮气合格。

（3）密封油系统具备注油条件，密封油泵送电。

（4）发电机及密封油系统表记投运。

（5）氢气干燥器氧化铝未失效。

（6）关闭氮气一、二次门，开启氮气检查门判断氮气一次门应严密。

2.1.2 氮气置换空气的操作（1）检查氢气总门关闭且门后有带尾巴的堵板。

（2）检查发电机抽真空门关闭且门后有带尾巴的堵板。

（3）检查开启手动补氢气，门及补氢电磁阀旁路门。

（4）检查关闭H2取样门及排N2、H2至室外门，排污总门。

第十一章 制氢原理及设备

第十一章 制氢原理及设备

第十一章制氢原理及设备第一节氢气的性质一、氢气的物理性质氧气是无色、无臭、无毒和无味的可燃性气体。

它同氮气、氩气、甲烷等气体一样，都是窒息气，可使肺缺氧。

在标准状况下，（温度为0℃，压力为101.325kPa），氢气的密度是0.08987g/L，仅是空气的2/29，是世界上最轻的物质。

氢的分子运动速度最快，从而有最大的扩散速度和很高的导热性，其导热能力是空气的七倍。

氢的沸点为-252.78℃，熔点为-259.24℃。

氢在各种液体中都溶解甚微，0℃时100ml升的水中仅溶解 2.15nml的氢；20℃时100ml水中能溶解1.84nml的氢。

在常温下，铁能溶解氢，从而铁变脆，但这种氢脆作用非常缓慢。

而在高温高压的条件下，氢对钢有强烈的脆化作用，使金属脱碳，产生裂纹并变成网格，使钢的强调、韧性丧失殆尽。

氢的渗透能力很强，在常温下能够透过橡皮，但不能透过玻璃。

二、氢气的化学性质氢气是一种易燃、易爆的气体。

氢的最低着火温度是574℃，它在空气里既可被明火点燃，也可被暗火如砂的撞击或静电放电点燃，燃烧时发出浅蓝色火焰，生成水，并放出大量的热。

氧气和氧气的混合物具有爆炸性，2份氢和1份氧的混合物其爆炸威力最大。

在明火、暗火或高温作用下，氢和氧迅速地化合，并放出大量的热，使体积急剧扩大而发生爆炸。

当有催化剂（如铂粉）和水汽存在时，可加剧氢与氧的化合反应，促使发生爆炸。

氢气和氧气混合物的爆炸极限是随压力、温度和水蒸气含量而变化的。

在空气中氢气体积含量的爆炸极限：上限75%，下限4%；在纯氧中氢气体积含量的爆炸极限：上限94%，下限4%。

通常压力增加、温度上升时，可燃气体混合物的着火下限降低，上限提高，着火范围变宽；压力、温度下降时则相反。

氢气还可以与许多金属化合，生成各种类型的氢化物。

第二节热力发电厂中的制氢系统发电机在运行时，绕组中的电流和铁芯中的交变磁通会产生热量，这些热量会使发电机温度升高，随着发电机单机容量的增大，温升也超来越高。

发电机氢气系统水氢氢ppt课件

发电机氢气系统水氢氢ppt课件

氢气系统
1
主要内容
一、氢气系统概述 二、系统设备介绍 三、氢气置换 四、氢气系统的运行维护和注意事项 五、系统异常和事故处理
2
一、氢气系统概述
发电机氢气系统的功能是用于冷却发电 机的定子铁芯和转子。氢气置换采用二氧 化碳作为中间置换介质。发电机氢冷系统 采用闭式氢气循环系统，热氢通过发电机 的氢气冷却器由冷却水冷却。
被置换气体
空气 二氧化碳 发电机升氢压至 0.3MPa 氢气
需要气体容积
180m3 200m3 210m3 150m3
估计所用时间
5~6h 4~5h 1~1.5h 4~5h
6
二、氢气系统设备介绍
7
油 水 探 测 器
氢 气 湿 度 仪 除 湿 装 置
纯 度 分 析 仪
循 环 风 机
氢气控制站 二氧化碳控制站
16
17
纯度分析仪
气体纯度分析仪是用以测量机内氢气 和二氧化碳纯度的分析器，使用前还须进 行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和 信号才准确。
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氢气湿度仪
在发电机氢气干燥装置的入口和出口各装 有一台氢气温湿度仪，以便在线监测发电机内 氢气的湿度状况。 氢气的湿度用氢气露点表示，在0.3MPa的 压力工况下，氢气露点要控制在-5~-25℃。 注意：气体置换期间，氢气湿度仪必须 切除，因为该仪器的传感器不能接触二氧化碳 气体，否则传感器将“中毒”导致不能正常工 作！
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五、系统异常和事故处理
1、发电机运行时，机内氢气纯度低至96％，应 进行排补氢。排污时应确认排污口附近无动火 工作。操作应缓慢，以防产生静电引起爆炸起 火。 2、氢气冷却器一台故障停运，机组负荷减至80 ％，严密监视发电机定子铁芯及线圈温度。 3、氢气纯度仪故障时，应立即通知检修处理并 联系化学每四小时取样分析氢气纯度一次，直 到氢气纯度仪修复并能正常投用为止。
制氢、储氢装置的安全管理标准

制氢、储氢装置的安全管理标准

制氢、储氢装置安全管理标准1、储氢罐应装压力表、安全阀，每年应校验一次，确保灵敏有效，制氢系统设备的仪表应定期校准，保证其准确性。

2、制氢站和其他含氢设备附近，必须严禁烟火，严禁放置易燃易爆物品，并应设“严禁烟火”“氢气危险”的标示牌。

3、储氢罐周围10米外应设有围栏，制氢站和发电机附近，应备有必要的消防设备。

4、与工作无关的人员不得进入制氢站。

5、一般情况下，禁止在氢站或氢冷发电机与储氢罐10明火作业或可能在米范围内产生火花的工作，工作需要时必须使用一级动火工作票。

6、所有进入加氢站的人员不得穿化纤服装，不准穿带铁钉的鞋，不准携带火种和其它危险品。

7、氢气站及其系统的动火作业必须采取以下措施：（1）动火作业设备必须与其他管道完全隔离，用氮气吹扫(包括弯头、死角)在适当位置加堵板，现场应有两台防爆仪进行监视。

（2）制氢站应通风，空气中的含量应控制在0．3％以下。

（3）必须停止站内其他制氢设备，不能停止运行时，应确保证运行设备的严密，并用毡布等物品临时隔开。

（4）使用电、气焊时，电焊设备的地线不得与氢气设备连接，氧气瓶、乙炔瓶，应放在制氢站外。

（5）现场应配备轻便灭火器材，操作员应熟悉设备的使用。

（6）工作结束，清理现场，防止点燃。

8、制氢站内的管道、当阀门和其他设备冻结时，应用蒸汽或热水解冻，禁止用灯用火烘烤。

9、储氢设备(包括管道系统)和发电机氢冷系统进行检修前，拆开与其它设备连接的管道，应先加好堵板或关紧连接阀门，将氢气放空，并用氮气置换，只有当停止的设备和空气中的氢含量为0．3％以下时，方能开始拆卸。

10、带压放氢或储氢时，应均匀缓慢地打开阀门，使气体缓慢地流动和放出，以防因摩擦引起燃烧。

11、制氢着火应立即停止电气设备运行，切断电源，对系统泄压，并用二氧化碳灭火器灭火。

由于漏氢气而着火时，应用二氧化碳灭火器灭火，用石棉布密封氢泄漏或使用其他方法隔离气源。

12、制氢站、氢冷设备、储氢罐进行检修工作时，工具应由铜或铝合金制成，以防发生火花。