DLT651-2017氢冷发电机氢气湿度技术要求

水蒸气、湿度、干气、湿气 、水蒸气压、饱和水蒸气压、露点温度、霜点温度、测量不确定度、氢气湿度计、气湿度的表示方法




中华人民共和国电力行业标准
DL/T651-2017代替DL/T651-1998
氢冷发电机氢气湿度技术要求
Requirements for hydrogen humidity of hydrogen-cooled generators
2017--11-15发布 2018-03-01实施 
国家能源局 发布
目次
前言
1 范围
2规范性文件
3技术和定义
4氢气湿度的表示方法
5 氢气湿度的标准
6对氢气湿度的要求
附录A(资料性附录)测定氢气湿值压修正
附录B资料性)饱和水蒸汽压表
附录C(资料性附录)氢气干器的技术要求
4参考文献
前    言    
本标准按照GB/T11-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准的某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准代替DL/T651-1998《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》。本标准与DL/T651-1998相比，除编辑性修改外主要技术变化如下:
--修改了部分名词术语，使之与现行标准相适应;删除了“已建电厂:露点温度t≤-25℃”;
--修改了氢气的测定方法为“对300MW及以上的氢冷发电机宜采用连续监测方式”;增加了离线式(手持式)氢气湿度计的采样点、测试要求; -增加了手持式氢气湿度计和在线氢气湿度计定期比对的内容; --增加了氢气湿度计的校准要求;修改了饱和水蒸气压表的数值; -增加了氢气干燥器的技术要求。本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业电机标准化技术委员会(DL/TC09)归口。
本标准起草单位:华北电力科学研究院有限责任公司、国网河北省电力公司电力科学研究院。
本标准主要起草人:王劲松、孙士涛、王二福、白亚民、张建忠、蔡巍、岳啸鸣、张国权、吕明、范辉。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。

氢冷发电机氢气湿度技术要求

1范围
本标准规定了氢冷发电机氢气湿度的表示方法、标滩、测定以及对氢气湿度计的要求。本标准适用于运行中及充氨停运中的氢冷发电机。2规范性引用文件
下列文件对于本文他了应用是必不可少的。凡是注日期的弓用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的必件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
JJF1001-20通用计量术语及定义
JJF1012-20度与水分计量名语及定义义
JJF 1001601 JJF1012--2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1
水蒸气    tvapour    
水的气态由水汽化或冰升华而成，也称水汽。[JJF1012(5d7，定义2.1]
3.2
湿度    humid    
气体中水蒸气的量。    [JJF1012-200元定义2.11]    
3.3
NIHO
干气 dry gas不含水蒸气的气体
[JJF 1012-2007，定义2.2]
3.4
湿气 wet gas
干气和水蒸气组成的混合物。[JJF1012-2007，定义2.3]
3.5
水蒸气压water vapour pressure
湿气(体积为V温度为T)中的水蒸气于相同V条件下单独存在的压力，也称尾水蒸气分压力。水蒸气压用e表示。
[JJF 1012-2007，定义2.15]
3.6
饱和水蒸气压saturation water vapour pressure
在一定的温度下，水蒸气与水(或冰)面处于相平衡时的水蒸气压。饱和水蒸气压用e;表示。
3.7
露点温度 dew-point temperature
在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成水并达到相平衡状态时的气体温度。[JJF1012-2007，定义217]
3.8
霜点温度frost-point temperature
在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成霜并达到相平衡状态时的气体温度。[JJF1012-2007，定义218]
3.9
测量不确定度uncertainty of measurement
根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。[JJF1001-2011，定义5.18]
3.10
氢气湿度计bydrogen humidity meter用来测量氢气中湿度的湿度计。4氢气湿度的表示方法
发电机内氢气湿度和充氢、补氢用的氢气湿度，均规定以露点温度t表示，通常采用摄氏温度，单位为摄氏度(℃)。5氢气湿度的标准
51发电机内氢气在运行氢压下允许湿度的高限，应按发电机内最低温度值由表1查得;允许湿度的低限为露点温度t=-25℃。
表1发电机内最低温度值与允许氢气湿度高限值的关系
发电机内最低温度    ≥10    
5
发电机在运行时机内氢气允许湿度高限(露点温度14)    -5    
0
发电机内最低温度，可按如下规定确定。
-稳定运行中的发电机:以冷氢温度和内冷水入口水温中的较低值，作为发电机内的最低温度值。
停运和开、停机过程中的发电机:以冷氢温度、内冷水入口水温、定子线棒温度和定子铁芯温度中的最低值作为发电机内温度的最低值。
5.2发电机充氢补氢用氢气在压下的允许湿度为露点温度tg≤-50℃。6气湿度的测定
6.1测定方法及要求
a)对氢冷发电机内氢气和机充补氢用氢气应进行定时测量; b)对300MW及以上的氢冷发电机宜采用连续监测方式;
c)应定期采用符合计量规定要求的离线式(便携式)氢气湿度计对氢气湿度进行比对;
d)在线式氢气湿度计检修、校准而退出运行时，应增加使用离线式(便携式)氢气湿度计进行湿
定义2.16]
3.7
露点温度 dew-point temperature
在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成水并达到相平衡状态时的气体温度。[JJF 1012-2007，定义217]
3.8
霸点温度 frost-point temperature
在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成霜并达到相平衡状态时的气体温度。[JJF 1012-2007，定义2.18]
3.9
测量不确定度uncertainty of measurement
根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。[3JF 1001-2011，定义5.18]
3.10
氢气湿度计hydrogen humidity meter用来测量氧气中湿度的湿度计。4氨气湿度的表示方法
发电机内氢气湿度和充氢补氢用的氢气湿度，均规定以露点温度表示，通常采用摄氏温度，单位为摄氏度(℃)。5气湿度的标
5.1发电机内气在运行下许湿度的限应按发电机最低温度值由表1查得;允许湿度的低限为露点温度t=-25℃。
表1发电机内最温度值与允许气湿度高限值的关系
发电机内最低温度    5    >10    
发电机在运行时机内氢气允许湿度高限(露点温度()    -5    
发电机内最低温度，可按如下规定确定。
一稳定运行中的发电机:以冷氨温度和内冷水入口水温中的较低值，作为发电机内的最低温度值。
停运和开、停机过程中的发电机:以冷氨温度、内冷水入口水温、定子线棒温度和定子铁芯温度中的最低值，作为发电机内温度的最低值。
5.2发电机充氢补用的氢气在常压下的允许湿度为露点温度-50℃。6氢气湿度的测定
6.1测定方法及要求
a)对氢冷发电机内的氢气和电机充补氢用的氢气应进行定时测量; b)对300MW及以上的氢冷发电机采用连续监测方式;
c)应规定求线(便式气湿度计对氢气湿度进行比对;
d)在线式气度计修准退出运行时，应增加使用线式(便携式)氢气湿度计进行湿度检测的频度。
6.2采样点及采样管道
6.2.1 在采用连续监测时，为保证安装湿度计机装置处于检修、停运状态时，仍能连续监测发电机内氢气湿度和在氢气湿度计退出时仍能对氢气进行干燥，同时还应满足氧气湿度计对流量(流速)的要求，可在采样处为氢气湿度计专门配置一条带隔离阀、调节阀的采样旁路。采样点宜设置在如下位置。
a)发电机干装置的入口管段上;
b机测机和气装置干燥后
回到发电机内氢气的湿度，以判断氢气干燥装置的干燥性能，为干燥装置内干燥剂再生和更换提供监测数据。
6.2.2测定充补用气湿度的样点设置氢站出口管段上。当采用连续监测方式时，为在氢气湿度计退出时，氢站仍能向氢冷发电机充氢、补氢，同时还为满足氢气湿度计对流量(流速)的要求，也可在采样处为氢气湿度计专门配置一条带隔离阀、调节阀的采样旁路。
6.2.3离线式(便测定发机气时，点应选在风良好且尽量靠近发电机本体处，采样管道宜采用不锈钢管、钢管或聚四氟乙烯管。
6.2.4采样管道所经处的环境温度，应比被测气体湿度露点温度高3℃以上。
6.3氢气湿度计的安装、使用
6.3.1连续测量的气湿度计系统装使用，应严格遵守有关在系统进行作业的各项规定并符合湿度计生产厂的要求。
6.3.2离线式(便式气湿度计测量前，应先打开取样口门排出预设取样管中的杂质、水汽、油污等杂质，再将测量管与取样口阀门使用快速接头或螺纹连接，保证连接无泄漏。通过减压器控制进入离线式(便携式)氢气湿度计的流量(流速)不应大于1L/min。
6.3.3系统气计性能稳定靠易于现场比对和准的，且不受系统中的CO，影响的传感器。
6.3.4氢气湿度计按照JIF1076的规定，每年校准一次。
6.4测定氢气湿度值时的压力修正
当氢气湿度计测湿元件所在处的氢气压力与运行氢压不同时，应按照附录A对测定的氢气度值进行压力修正。
6.5其他
6.5.1对采样点和连续监测氢气湿度计的安装置，应注意选择在干燥、通风、无尘土飞扬、无强磁场作用、防水、防油、采光照明好、便于安装维护和记录数据并不易被碰撞的位置。
6.5.2 在受较低环境温度影响而使流经的被测氢气温度有所降低时，应特别注意，只有在确认测湿元件前方流经被测氢气的管段内并未发生结露的前提下，方可进行测量。否则，应采取加强该管段保温或改变测湿元件位置等措施予以解决。
6.5.3 在采用定时测量方式对气湿度进行测量时，应在排净采气管段内的积存气后，再进行测定。7 对氨气度计的要求
7.1技术性能使用条件和要求
7.11若要同时气湿度标值(见章及根据目前国内外机气和站所供新鲜氢气的实际湿度值的测定，则氢气湿度计的技术性能按表2所示。
表2氢气湿度计的技术性能
项目氨压为运行须压时氨气湿度计测湿元件所在处的纸气湿度计测湿元件所在处的氤压为常压时
用于发电机内氢气湿度的测量    -30℃~30℃    -50℃~20℃    
(露点温度)测量范围用于供发电机充氢、补氢的新鲜氢气湿度的测量氧站的氧气压力，参照附录A可根据常压下的湿度范围和附录B 进行计算 -60℃~10℃
测量不确定度(露点温度)    <2℃(在测量范围为-60℃~20℃时)    
响应时间    2min(在环境温度为20℃，露点温度为-20℃时)    
7.12各电厂所需度计具体测量范围可按发机气和充补氢用气实际湿度的可能变化范围，参考表2确定。
7.1.3氢气湿度计部分能承受的表压如下。
a)用于监测发电机气度的氢气湿度计应通过08MPa15min的承压试验，应能在运行
氢压下长期运行。
b)在氢站运行氢压下，用于监测供机充补的新鲜气湿度的氢气湿度计，应能在采样
点最高处最高工作表压下长期运行，且须通过1.2倍最高工作表压(若该值小于0.8MPa，则应以0.8MPa为准)、15min的承压试验。
c)在常下，用于测量氢气湿度的氢气湿度计，无承压要求。71.4氢气湿度计测湿元件应允许的被测氢气温度如下。
a)用于测量(监测)发电机气度时为0℃~70℃;
b)用于测量(监测)供发电机充氨补氢的新鲜氢气湿度时为-45℃~55℃。
7.1.5氢气湿度计应允许的环境温度为-10℃~45℃。716氢气湿度计应符合氮气安全防爆的规定。
7.1.7氢气湿度计的测湿件，应有防止氢气中油气尘埃等对其污染，从而影响测量准确性的有关措施。
7.1.8氢气湿度计具备能对空气二氧化和氮气中的湿度进行测量的功能
7.2可靠性和运行维护
7.21气度计能在生产条件下长期稳定可靠运行。对氢气湿度计的运行和维护应简便易行。
7.22应定期使用离线式(便携式)氢气度计对线测量的氢气度计的测量数值进行比对。与在线式氢气湿度计数值比对时，需首先按照附录A进行压力换算，以便确认氢冷发电机在线连续测量的湿度计的准确性。
7.2.3氢气干燥器的技术要求宜符合录C的规定。

附录A(资料性附录)
测定氢气湿度值的压力修正
A1修正条件:
氢气湿度计测定的氢气湿度露点温度为(℃);
氢气湿度计测湿元件所在处的复气对压力为p;(MBA);
在氢气湿度标准中对被测对家气所规定的氢气绝对压力(MPa)。 A.2由按录查得与露点值对应的饱和压e(A)。
注1:若露点温度计能区事点种点时，则在为0℃以下时，按露点度计镜面上是露还是霜来确定该从附
录B的表B?
。如永的饱和水燕气压)还是表B.3(冰的饱称水蒸气中查取饱和水蒸气压值。
注2若露点温度    区分露点或霜点时，则在为0℃以下时，宣由录B的表B.3(冰的饱和水蒸气压)查    
取对应的    气压值。    
A.3 由epr    按如下公式求得被测对象氢气在    的饱和水蒸    压e(Pa)。    
eo=e(p/
A.4按附录B    格，由e查得与该饱和水燕气压值    的温度々(℃    该浪度t即为在氢气湿度    
标准中所规定    绝对压力p下    点温度值。    
注:此处生    1Pa时，一般可由    对应的温度严格地说，    该应称为霜点温度，    
但习情C趣可统称为露点温度示例1:
一台运行中    N-200-2型发电机    常压下测得发电机中氨气器度为露点温度-18.6℃，    
此时该发电 a)由行氢压下的氢气满 -18.6℃，p从温是为多少? MPa 和pz=0.3+0.1MPa=0.4M
b)由在    中查得与一1    气压e=118.078Pa    
c)由小    求得在运    压eg为    
=13SPI    a=4721527    
d)由ez在表查得与472.15Pa对应的温度=-3.1此温度即为该发电机在运行氢压下的氢气湿

附录C(资料性附录)氢气干燥器的技术要求
C1氢气干器的安装、使用
C11在系统上的安装使用。应符合在氧系统作业的规定及国家防爆产品的要求。
C.1.2气器选择土飞扬无强磁场作用、防水、防油、采光照明好、便于安装维护和记录数据，并不易被碰撞的位置。 C2采点和采样管路
采样点和采样管路满足下列要求。
a)氢气干燥器入口与机的高接口连接经过干燥的氢气通过氢气干燥器的出口回到
发电机预密的低压区接口:
b)氢气干燥器的管道长度尽可能短，连接弯头尽可能少，管路中应避免出现U形弯。 C.3气干器的技术求
C.3.1技术性能
a)处理能力大于或等于100m/h(标准状态)处理后气湿度应满足发电机内气湿度要求: b)氢气干燥器应满足发电机气环境的防爆要求; c)氢气干器采用;
d2塔一一用 e)吸附剂使用寿命不应低于3年，可再生:
f)宣通过氨气度计监测吸剂的有效性，即在氧气干燥器的入口和出口分别安装一套氢气湿度
计，通过两个湿度计的测量数值判断吸附剂的使用能效和再生的始、终。 C.3.2使件
C.3.21氢气干燥器承压分应能承受的表压为在发电机运行压下，用于干燥发电机氢气湿度，应能在运行氢压下长期运行，应经1.5倍设计压力历时15min的承压试验。 C.3.2.2 氢气干燥器应允许的环境温度为-10℃~45℃。
C.3.2.3氢气干燥器应满足在氢气与空气混合成爆炸性气体环境下使用时，不会引发氢爆的防爆要求。
C.3.2.4气干燥器的入口和出口应有脱除氢气中微量的措施，应有防止氢气中油气、尘埃等对吸附剂污染的有关措施。
C.3.25发电机运行和维护期间，对气干燥器进行维护和检时，均不得影响发电机系统。 C.3.3可靠和运维护求
氢气干燥器应能在正常生产条件下长期稳定可靠运行。氨气干燥器的运行和维护应简便易行。