氫氣測量課件

氫氣質(zhì)量的測量和化學(xué)監(jiān)督氫氣質(zhì)量的測量一、純度目前，在電廠純度的測量主要有兩種測量方式。一種為吸收法，即采用人工皮囊取樣，然后到實驗室奧氏分析儀來分析氫氣的純度。一種為基于熱導(dǎo)原理的熱導(dǎo)法（1）奧氏氣體分析法采用人工皮囊取樣，然后到實驗室奧氏分析儀來分析氫氣的純度。它的基本原理是用焦性沒食子酸來吸取H2中的O2，用KOH來吸收CO2，然后用100%減去兩者之和，這樣就得出了氫氣中的純度值兩個化學(xué)反應(yīng)（1）CO2的分析CO2+2KOHK2CO3+H2O（2）O2的分析2C6H3(OH)3+1/2O2(KO)3C6H2-C6H6(OH)3+H2O奧氏氣體分析法存在的問題1、皮囊取樣時，皮囊中殘存著少量空氣難以排凈，盡管多次置換仍無法除凈；2、每個人的操作力度不同，觀察吸收液的角度不同，這些因素都直接影響測試結(jié)果；3、整個發(fā)電機組置于空氣當(dāng)中。由于分子擴散的原因及氫系統(tǒng)的泄漏，氫氣中會有其他氣體進(jìn)入，而吸收法是不能吸收其他氣體的，還有水分及油霧。所以，實際的氫氣純度要比檢測結(jié)果低一些，如果相關(guān)因素控制不好，測試結(jié)果偏差很大，最大可達(dá)3-5個百分點，這給發(fā)電機組的安全運行造成了隱患，這種狀況一直是困擾電廠的一個突出問題.（2）熱導(dǎo)分析法所有氣體都有不同的導(dǎo)熱能力。為了比較各種氣體的能力，根據(jù)它們各自的保持熱的能力給出各自的導(dǎo)熱系數(shù)。通過運用這些導(dǎo)熱系數(shù)和控制環(huán)境，確定氣樣中特定氣體的濃度---熱導(dǎo)法熱導(dǎo)氣體分析儀由兩部分組成：傳感裝置和控制裝置。傳感裝置有兩個氣體室，一個用于測量氣，另一個用于參比氣。整個傳感裝置由溫度控制保證常溫，在每一個氣室中都有一個溫度傳感器用以感應(yīng)各自氣體的溫度。已知傳感裝置的特性，每種氣體的熱導(dǎo)系數(shù)，每個氣室的溫度，就可以計算出被測氣體的濃度，并在控制單元上顯示，二、濕度濕度的表示方法有露點、飽和水蒸氣壓、體積分?jǐn)?shù)、重量分?jǐn)?shù)、相對濕度、絕對濕度等，目前統(tǒng)一采用露點來表示。發(fā)電機氫氣濕度檢測1.氣體濕度的表示方法、表示單位、各單位之間的換算關(guān)系適用于氫氣濕度的檢測。（如露點、飽和蒸氣壓、相對濕度、絕對濕度，機內(nèi)壓力下的露點換算等）2.氣體濕度的測量方法、測量原理、氣體濕度測量儀表等也可應(yīng)用于氫氣濕度的測量。（在測量精度、測量范圍滿足氫氣濕度測量的要求的前提下。）3.氣體濕度測量的注意事項(如測量管路的材質(zhì)、儀器送檢的周期等）也適用于氫氣濕度測量。工作原理：阻容法

該傳感器基本上是一個電容器，在高分子薄膜上的電極是很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜，水分子可通過兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放。隨著水分子被吸附或釋放，高分子薄膜的介電系數(shù)將發(fā)生相應(yīng)的變化。因為介電系數(shù)隨空氣的相對濕度變化而變化，所以只要測定電容值就可測得相對濕度。

阻容式濕度傳感器體積小，響應(yīng)速度快，便于把濕度轉(zhuǎn)換為電信號，但穩(wěn)定性差，不耐SO2的腐蝕。阻容法大量研究結(jié)果表明，當(dāng)有水分子透過上極板進(jìn)入吸水電介質(zhì)（即:高分子薄膜），傳感器的電介常數(shù)增大。所以很少的水分將引起較大的電容變化。ΔC=C∝ε∝RH，即電容的變化和水分子的多少成正比。這表明電容的變化和濕度的變化成正比。所以VAISALA的高分子薄膜濕度傳感器是線性的。

氫氣濕度的測定方法1.可定時測量或連續(xù)監(jiān)測。2.采樣點：測定發(fā)電機內(nèi)氫氣濕度的采樣點：在定時測量時應(yīng)選在通風(fēng)良好且盡量靠近發(fā)電機本體處；在采用連續(xù)監(jiān)測時應(yīng)選在發(fā)電機干燥裝置的入口管段上。測定新鮮氫氣濕度的采樣點：宜設(shè)置在制氫站出口管段上。3.采樣管道所經(jīng)之處的環(huán)境溫度應(yīng)比被測氣體濕度的露點溫度高出3℃。氫氣質(zhì)量的化學(xué)監(jiān)督為使氫冷發(fā)電機組穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運行，必須對機殼內(nèi)的氫氣純度、濕度、溫度和壓力等參數(shù)進(jìn)行控制氫氣的純度一般要求發(fā)電機內(nèi)氫氣純度保持在96%以上，保持較高純度主要是提高發(fā)電效率氫氣純度下降的危害1、氫氣純度下降后，有可能形成爆炸性氣體2、純度下降，混合氣體的密度會隨著氫氣純度的下降而增大，使發(fā)電機的通風(fēng)摩擦損耗也隨之上升。氫氣的濕度名稱：DL/T651-1998氫冷發(fā)電機氫氣濕度的技術(shù)要求發(fā)布日期：1998/3/19發(fā)布實施日期：1998/9/1實施機內(nèi)氫氣濕度的標(biāo)準(zhǔn)

（注意：在運行氫壓下）發(fā)電機內(nèi)最低溫度與允許氫氣濕度高限：機內(nèi)最低溫度允許氫氣濕度高限（運行氫壓下）5℃-5℃≥10℃0℃允許氫氣濕度的低限為：-25℃發(fā)電機內(nèi)最低溫度的確定1.穩(wěn)定運行中的發(fā)電機：以冷氫溫度和內(nèi)冷水入口水溫中較低值，作為發(fā)電機內(nèi)的最低溫度值。2.停運和開、停機過程中的發(fā)電機：以冷氫溫度、內(nèi)冷水入口水溫、定子線棒溫度、定子鐵芯溫度中的最低值，作為發(fā)電機內(nèi)的最低溫度值。供發(fā)電機充氫、補氫用的新鮮氫氣在常壓下的允許濕度充氫、補氫用的新鮮氫氣濕度：在常壓下：新建、擴建廠：≤-50℃已建電廠：≤-25℃氫氣濕度的來源及危害1、補氫系統(tǒng)帶入2、由密封瓦漏油帶入3、冷卻水系統(tǒng)帶入濕度過大易對護環(huán)應(yīng)力腐蝕、影響絕緣性能，純度下降，從而影響發(fā)電效率。氫氣的溫度機殼內(nèi)的氫氣溫度升高，會引起繞組絕緣材料老化，故一般認(rèn)為，溫度每升高10℃，絕緣材料的使用壽命就會縮短一半，而且這里所指的溫度不是平均溫度，而是指最熱點的溫度。因為只要絕緣材料上某一處被破壞，就會發(fā)生故障。因此，當(dāng)氫氣溫度升高時，必須相應(yīng)減小定子電流，同時規(guī)定發(fā)電機的進(jìn)風(fēng)溫度不超過55℃。氫氣的壓力因為提高氫氣壓力，氫氣的導(dǎo)熱能力和傳熱系