FQG-2 Chongqing Henghai Instrument Auto-control Co., Ltd
大型氢冷汽轮发电机
FQG-2型
发电机氢冷系统气体检测装置
操作使用说明书
重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
1．概述：
用户在投用汽轮发电机时，以及进行停机大修和修后启机，都要进行气体置换：氢冷发电机组在停机检修时氢气的排放和检修结束后氢气的充入过程中，在气体置换过程中氢气与空气直接置换是十分危险的，使氢气的安全充入或排出，必须用中间介质气体（N2或CO2）进行置换。置换情况如何，可用FQG-103型装置进行全过程的在线监测，以便确认后，再进行下一置换工序，这样对节约原料气，随时掌握置换工序状况和安全施工都是必不可少的，气体的置换过程和组份分析检测如下：
1．1．汽轮发电机组需要停机检修时，首先要排除系统中的H2而充Air，其置换工序检测过程如下：1.1.1. 首先要从发电机底部充入CO2，置换出H2，使H2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体H2/CO2的浓度变化。取样点设在高端排放H2的管道系统，示意图如下：
的浓度变化）
H2被CO2基本置换完后，即H2/CO2的浓度测量值小于3% 时，再进行下一步操作，否则对
下一步测量值有影响。
1.1.2. 然后，再从发电机顶部充入空气（Air），置换出CO2，使CO2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体Air /CO2的浓度变化。取样点设在低端排放CO2管道系统，示意图如下：
高端充入空气Air
去检测装置（分析Air/CO2的浓度变化）
CO2被Air基本置换完后，即Air/CO2的浓度测量值大于96%时，此时发电机可进入修理状态。
1.2. 汽轮发电机组启机前，首先要排出氢冷系统中的Air而充入H2，当H2达到要求的纯度时发电机才可以投入运行，其置换工序检测过程如下：
1.2.1. 先要从发电机底部充入CO2，置换出Air，使Air从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体Air/CO2的浓度变化。取样点设在高端排放Air的管道系统，示意图如下：
2的浓度变化），
Air被CO2基本置换完后，即Air/CO2的浓度测量值小于5%时，再进行下一步操作，否则对下一步测量值有影响。
1.2.2. 然后，再从发电机顶部充入H2，置换出CO2，使CO2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体H2/CO2的浓度变化。取样点设在低端排放CO2管道系统，示意图如下：
高端充入H2 22的浓度）
CO2被基本置换完后，即H2/CO2的浓度测量值大于96%时，此时发电机可进入启机状态。
1.3. 发电机正常运行过程中，纯氢对发电机起冷却作用，纯氢浓度必须始终保持较高浓度，确保冷却效果。使用该装置在线连续监测纯氢浓度的变化，当纯氢浓度低于某一个下限，装置输出报警信号至集控室及时报警，使电厂及时采取措施，以保证系统安全运行，是十分重要的。
1.4. 本装置将以上功能集装在一个柜中，便于发电设备现场的整机设计，更便于用户的集中操作使用、维护和管理。
2．仪器工作原理：
本装置的分析的核心是“传送器”，釆用的是德国技术，即双桥路自平衡结构，仪器的工作原理利用不同气体热导率不同，以及混合气体的热导率随其组份含量变化而不同的物理特性，仪器采用铂丝作敏感元件组成不平衡电桥，以实现非电量的转换，电桥的参比臂内封测量范围低端（零点）所“”纯氢分析仪”封入80%H2/N2），电桥的对应的标气（该仪器中参比臂内“”置换分析仪”封入CO2，
工作臂通过被测气体，当通入零气样时，电桥处于平衡状态，输出信号为零，当含量大于零的被测气体通入仪器时，电桥失去平衡，其输出电信号通过分析仪电气单元转换，其不平衡输出信号的大小与被测组的体积百分含量相对应，数显表显示出被测组份
含量比例百分量。
常见气体的导热体:
气体
空气
名称 0℃时的相对导热率
由于在置换检测中是H2、Air分别与CO2的混合气，其电桥中的参比臂中封的零气为CO2，而纯氢检测中绝大部分是氢气，因此电桥中的参比臂中封的零气为80+% H2/N2。
1.00 7.15
0.684
0.605
0.997
1.013
1.24
0.892
0.964
5.53
0.35
H2
Ar
碳CO2
N2
O2
CH4
NH3
碳CO
He
硫SO2
氢气
氩气
二氧化
氮气
氧气
甲烷
氨气
一氧化
氦气
二氧化
3．装置的特点及功能：
3.1. 优良的整体设计
装置进行连续在线检测，工作可靠、操作简便、显示直接、测量准确、有完善的人机对话，能长时间稳定运行。
3.2. 电气机箱采用防爆设计
装置的内部结构设计将所有电气部分集装于密封的“防爆箱”内，置于装置上部，便于观察及 操作，设计防爆标准符合GB3836.2-2000＜爆炸性环境用防爆电气隔爆型“d”＞的规定，其等级为 dIICT6，符合《氢气使用安全技术规程》GB4962-85的规定。运行时采用CO2保护。 3.3. 柜体采用防护设计
柜体采用国家标准系列，其结构的防护性能符合国标“GB4208-93”外壳防护等级（IP代码）的“IPS4”标准，满足发电机现场国家安全要求标准。给装置气电进行全面保护，同时，采用双组仪表排气扇对柜内气体进行排气，外部空气从下部进入，从而排去热量及排淤气。
3.4. 本装置的取样安装简易，与发电机系统的连机后，完全务不会影响发电机气路系统的正常操作运行。各检测工序耗气量极微（耗气量≤1L/h），。尾气处理科学合理。
3.5. 本装置可进行二氧化碳中的氢气浓度（H2/CO2）的分析、二氧化碳中的空气浓度（Air/CO2）。三个量的分析，量程均为0-100%。可进行氢气纯度（H2/N2）的分析，量程范围为（80-100%）程均有本地数字显示、4~20mA信号输出、置换检测工序具有气体组份的上、下线报警设置、氢纯度检测工序具有氢气纯度的下、下下线报警设置。每道检测工序报警时都有相应无源接点输出，如需要可在集控室接两个报警器或显示屏。
发电机状态及对应的检测工序表 表1
发电机 序
状态
1 2
准备启机
CO2置换Air时 H2置换CO2时
检测工序
气体CO2H2
气体Air CO2
Air/CO2 H2/CO2
≤5%时 下限报警 ≥95%时上限报警。
3
准备仃机 4
Air置换CO2时 氢纯度
5
正常运行
在线检测
Air
CO2
H2/N2
95%时下下限报警
Air/CO2
≥95%时上限报警 97%时下限报警
CO2置换H2时
CO2
H2
H2/CO2
充入
排出
检测组份比
报警值
在DCS的设定范围4~20mA信号输出
0-100% 0-100%
≤5%时下限报警 0-100% 0-100% 80-100%
4. 主要技术指标：
4.1. 纯氢检测
零点漂移误差：±1%/ FS 量程漂移误差：±1%/ FS 线性误差：±0.5%FS
重复性误差：相对标准偏差Cv≤0.5% 输出波动：≤±0.3%
响应时间T90：≤20s（不包括气路传送时间） 模拟信号输出：4-20mA（有源输出） 测量范围：80-100% H2/N2
输出接点：220V 1A（无源开关信号） 4. 2. 置换检测
零点漂移误差：≤±1%FS/24h 量程漂移误差：≤±1%FS/24h 线性误差：≤±0.5%FS
重复性误差：相对标准偏差Cv≤0.5% 输出波动：≤±0.3%FS
响应时间T90：20s（H2快，CO2慢，不包括气路传送时间） 模拟信号输出：4-20mA（有源输出） 测量范围：0-100% Air/CO2； H2/CO2 输出接点：220V 1A（无源开关信号） 4.3. 其他技术指标：
电源：220V AC±10% 50±0.5Hz 功率：W≤300W 环境温度：5~45℃ 气样温度：5~40℃ 预热时间：≤2h 系统气样压力：≤0.5kg
气样流量：调节流量为＜100~120ml/min
5. 装置的组成及其功能：
5. 1. 仪表机箱面板：〔见附图P01装置结构设置图（1）（2）〕
N1纯氢系统数显表 N7置换系统数显表 N2纯氢电器单元 N8置换电器单元 N3纯氢分析工作指示 N9置换分析工作指示 N4纯氢下下限报警 N10置换上限报警 N5纯氢下限报警 N11置换下限报警 N6分析工序选择旋钮
两套分析仪器，完成三种不同组份的混合气的定量分析及氢纯度的定量分析。N6分析工序选择旋钮的操作与检测工序的对应关係如下：
分析工序选择旋钮操作表（N6分析工序选择旋钮） 表2
分析工序选择旋钮指向
0 1 2 3
检测工序
装置仃机
纯氢检测系统工作 检测H2与CO2的混合气检测Air与CO2的混合气
H2/N2 H2/CO2 N2/CO2
检测组份比
检测分析范围
80-100% 0-100% 0-100%
N3亮：显示纯氢检测系统正在工作。 N9亮：显示置换检测系统正在工作。
N4、N5亮，显示氢气纯度低于下限值。此时，装置端子相应接点输出的开关信号闭合，出厂设定下限为：97%；下下限为：95%，同时输出的4-20Ma CD直流信号也将对应的报警值输进DCS。
N10、N11是显示置换上限报警和置换下限报警。此时，装置端子相应接点输出的开关信号闭合，出厂设定上限报警为：95%；下限报警为：5%。同时输出的4-20Ma CD直流信号也将对应的报警值输进DCS。
以上报警点，用户可根据自己的需要，在数显表上进行重新设定。具体设定方法如下： 5.1.1. 纯氢系统数显表下限及下下限设定：
在数显仪的表面上操作，按下N1左边的“L”薄膜开关，用起子微调右边的“L”电位器，所调的数据就是下限报警值。同样方法，下下限报警值“LL”薄膜开关对应“LL”电位器，
注意：重新调定报警值确认后，要按下“PV”（检测），仪器即恢复在线检测。
5.1.2. 置换系统数显表上限及下限设定：
在数显仪的表面上操作，如调N2/CO2的下限报警值，首先将N06“分析工序选择钮”操作指向3，再按下N7中间的“L”薄膜开关，用起子微调的方位，使N2/CO2的检测工序工作（其数显表头亮）
“H”薄膜开关对应“H”电位器为左边的“L”电位器，所调的数据就是N2/CO2下限报警值。同样方法，上限报警值。
“H” 电位器。 H2/CO2的上、下限报警值的重新设定，与上述方法相同，但是，应调整右边的“L”注意：重新调定报警值确认后，仍要按下“PV”（检测），仪器即恢复在线检测。
注意：没有标准气进行调校仪表时，禁止擅动N2纯氢电器单元、N8置换电器单元表面上的任何操作件！而电器单元上的发光管颜色的变化，说明“传送器”內恒温室工作正常。
5.1.3. 电器箱的后门打开后，正中有“风扇A组”、“风扇B组”的相应按钮，务必每次只开一组风扇。“H2联动”是整机投用时使用的按钮，它使两台仪器同时加热，节约投用准备时间。
5.1.4. 为保护仪表及清除箱中可能泄漏的H2气的累积，应从“保护气进口”用钢瓶气充入CO2气，定期排除箱内的淤气。
5.1.5. 分析仪的“传送器”在仪表箱内，是常压下工作的元件，因此，其工作的压力保持
5.2.1. 其主要功能是对“样气”的控制和予处理，并供给“传送器”的符合流量、压力、清洁要求的“样气”，使检测气体组份数据精确。
氢气系统检测气路：N12取样阀A 、经调压阀及自动排液系统、进入N15干燥器A、N16过滤器
A、 N17样气控制阀A、 N18流量计A、 N19 标气阀A （此阀关闭）、至传送器。
）或 置换系统检测气路：N13 取样阀B（对应过箱接H2/CO2置换样气进口”
）， N14取样阀C（对应过箱接Air/CO2置换样气进口”
经调压阀及自动排液系统、进入N21干燥器BC、 N22过滤BC、
N23样气控制阀BC、 N24流量计BC、 N25标气阀BC（此阀关闭）、至传送器。
注意：采用任何一条检测气路进行检测工序时，其他两个取样阀必需关闭！ 5.2.2. 设置了专用的校准气路系统，保证了仪器校准的精准确性，大大方便用户。 氢气系统校准气路：N20标气进口A、N19 标气阀A、N17样气控制阀A（关闭样气）、
N18流量计A、 至传送器A。
置换系统校准气路：N26标气进口BC、N25标气阀BC、N23样气控制阀BC（关闭样气）、
N24流量计BC、 至传送器BC。
为方便用户，“标气进口”设置“快速软管插座”，插入、拨出见P08“软管快速插接方法”，隨机附备专用变径管一支（校准时大头插标准气瓶减压器的低压输出，另一头插入“快速软管扦座”，即可进行校准工作。）
5.3. 样气控制板设置：（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、附图P03装置气电系统原理图） 5.3.1. 调压稳压：N27减压阀。 N28系统压力表。样气从“被测气进口”进入装置后需要通过 N27减压阀将压力调整并稳压≤0.5kg。由于传感器是“常压”元件，耐压＜0.5kg。 N25压力表为系统工作时压力显示。系统工作时压力应在小于0.5kg 状态。 5.3.2. 自动排液系统：由以下元件组成：
N29 隔离电磁阀Ⅰ“PF1”隔离电磁阀（常开35A-ACA-DABA-1BA，美国mac公司） N30 隔离电磁阀Ⅱ“PF2”隔离电磁阀（常开35A-ACA-DABA-1BA，美国mac公司） N31 液位信号器 ：内设“磁继电器”及“磁浮子”。
N32 排液电磁阀（常闭） 、 N33 平衡电磁阀（常闭）。
由于发电机启机时调整不良或运行时相关器件失效原因，油水会进入发电机氢冷系统，从而进入样气管道。此时，当“被测气”从对应的“过箱接口”进入柜体时，通过N29隔离电磁阀Ⅰ“PF1”进入N31 液位信号器时，油气会自动分离，油液沉积于液位信号器，当液位不断升高“磁浮子”也不断升高，到达“磁继电器”高度时，PF1、 PF2、 N32、 N33通电，PF1、PF2关闭将“自动排液系统”与电机气系统隔断，从而安全排液。N32开启开始排液，N33开启使液面与大气相通，使排液顺畅。8分钟后四个电磁阀失电，恢复在线运行。
6. 安装及投用
6.1. 安装（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、 P02装置安装及外接管路图）
6.1.1. 取样点与装置“样气进口”的样气输送管要牢固、整齐、不泄漏，每个“被测气进口”前的样气输入管道上安装一个“前置阀”，以便装置下线维修。
6.1.2. 取样点与装置“被测气进口”的名称严格要求一一对应。与装置连接前必需用5Kg的气压反吹，以免开机时样气带入装置管道，致使气路元件失效。
6.1.3. 由于仪器检测用气量极微（≤1L/小时），尾气排放应引出室外通风无火花处。 6.1.4. 根据装置安装尺寸位置做好地埋管的出线头，穿线根数不少于17根（2根备用）。 6.1.5. N34接线端子排的“外接内容”共15根引出线全部通过地埋管引出，每根线的安装都要与 “外接内容”一一对应！
端子号（8-9）、（14-15）输出的mA DC值的接线应符合表1的要求，禁止外部电源输入。
端子号（4-5）、（6-7）、（10-11）、（12-13）是无源的开关信号，报警时闭合，可外接电源和声、光报警器。
端子号（1）、（2）、（3）是装置的工作电源输入。
FQG-2型氢冷发电机气体检测装置
6.1.6. 前后门应预留1米的距离，以便操作维护保养使用。
6.1.7. 安装时，切勿擅动屏上的阀门，仪表、以免造成不良后果，做到人离柜锁。
在安装环境有扬尘及高空有湿水作业时。务必将随机塑料罩时刻罩住，以防异物进柜。
6.2. 投用：（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、 P02装置安装及外接管路图）
6.2.1. 检查气、电的安装是否一一对应。打开仪表机箱后门，合上空气开关，此时电源进入。 6.2.2. 以氢纯检测工序为例，操作N06使旋钮指向2，此时氢纯检测分析仪开始加热，2小时后做下一步。
6.2.3. （见附图装置气电系统原理图）首先关闭N13、N14、N17、N23使装置内部气路成为密闭系统，开启N12取样阀及其装置外的前置阀，使有压样气进入，N27减压器手柄，使N28系统压力表指针指向0.5Kg（本检测工序的工作压力调整完毕）。
6.2.4. 开启N17样气控制阀A，其余阀门保持。
内接内容
N
操作单元供电
L 地 下限
氢纯度数显仪
端子符号
下下限电流 上限
置换数显仪 端子符号
下限 电流
低总低总＋－高总低总＋－
端子编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
220VAC
外接内容
N L 地
声光报警装置
下下限报警
4-20mADC集控室DCS 上限报警 下限报警 4-20mADC下限报警
声光报警装置
集控室DCS
FQG-2型氢冷发电气体检测装置 重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
6.2.5. 调整N18流量计自带的针形阀，使流量计浮子高度为1/3~1/2H，此时装置开始氢纯检测工
序。
6.2.6. 进行其余的检测工序前，应调整和确认本道工序的工作压力。并确保关闭非检测通道的阀门， 再开启本检测通道的阀门。
7. 维护及保养：
7.1. 装置进行检测工序时应定期巡视“流量计”浮子是否在规定的高度，并及时调整。
7.2. “干燥器”内的变色硅胶是干燥剂，运行中会吸潮变色，当“干燥器”底部没有明显水份时，可不更换。
7.3. 定期观察数显表数字，是否有异常显示，并及时检查维修。 7.4. 定期观察系统压力表，及时调整，一保证工作压力。
7.5. 仪表在生产厂家已精心调试准确，与装置总装后整机进行168H连续运行，再一次质量检查合格后才包装出厂。因此装置内除本说明书要求的操作件可以操作，禁止进行其他操作。 7.6. 本装置应专人负责或专人兼职，这样有利于设备管理，有利于保持设备的完好状态。 7.7. 定期检查“磁浮子”，失效要立即更换。
8. 故障及维修：
序号
故障现象
维修提示
测：指示灯输入电压有24V，则更换指标灯 。 若没有24V，则查“稳压电源”或连接导线断。 测：1和6脚有24V，则更换。
测：4脚有24V，则更换；无，查数显表输出接点断否。
检查N6“分析工序选择旋钮”及中间继电器。
1 指示灯不亮
2 3
闪光报警器不亮 闪光报警器不闪
4 分析工序不能切换量
5 置换超标不报警
查分析仪器是否完好：
将纯氢通入N26 标气进口BC，调整“检测流量计”浮子高度，当数显表的显示小于100.0%，则万用表检查数显表输入端（mv）如果小于100mv，则分析仪表需重新校准，如果等于100mv，则查看数显表上下限设置是否正确。
FQG-2型氢冷发电气体检测装置 重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
查分析仪器是否完好：
将纯氢通入N18 标气进口A，调整“检测流量计”浮子高度，
6
氢纯度超标不报警
当数显表的显示小于100.0%，则万用表检查数显表输入端（mv）如果小于10mv，则分析仪表需重新校准，如果等于
10mv，则查看数显表上下限设置是否正确。 当用便携台式分析仪取样数值与分析仪数显表显示数值有差距时：
一）重新用便携台式分析仪再测一次（注意消除影响因素，提高
分析仪数显表显示数据与实际纯度不符
检测精度，以便确认结论数据。）
二）差距确认后，检查取样点至装置的样气输送管是否堵塞或漏气。
三）“检测流量计”浮子未浮起，样气未进入分析仪。 四）用标准信号发生器检查数显表是否准确。并参资料附页“置换数显表调校说明”或“纯氢数显表调校说明”。 发生这种现象的原因：
液位信号器排液不畅或
不排液
一）液位信号器内“磁浮子”失效。 二）液位信号器内柱里的“干簧管”失效。 三）排液控制系统电器元件失效。 四）排液管路堵塞。
9、说明书技术资料附页目录:
装置结构设置及安装图 P01 装置结构设置及安装图 P02 装置外接管路图 P03 气电系统流程图 P04 装置接线端子图 P05 装置控制线路原理图 P06 置换数显表调校说明 P07 纯氢数显表调校说明 P08 软管快速扦接方法 P09
7
8
XMT-225/I置换数显调节仪调校说明
XMT-225/I型检测报警仪用于200-1000MW汽轮发电机在进行气体置换过程中，H2/CO2、Air/CO2比例浓度的专用数显调节仪。仪表采用模块化设计性能稳定可靠、显示直观、操作简便。
■主要技术指标
输入信号：第一路0-100mVDC、第二路0-100mVDC非线性 绝缘电阻≥100MΩ 基本误差：≤0.5% 绝缘强度：1000V、50Hz 输出信号：双路4-20mADC。（负载≤350Ω） 电源电压：220VAC 报警：四路继电器触点输出。220V 1A ■仪表面板、端子接线及内部示意图
■仪表调校
■仪表按接线图接好线后输入0mV，调节仪表面板ZERO电位器使输出显示0。然后输入100mV，调节仪表内部量程电位器使输出显示100。在此过程中同时调节仪表内部电流的零点和量程电位器使输出电流对应于输入0-100mV范围为4-20mA。
报警调校：按下仪表面板L健调节低度表下限庙宇电位器为某一数值如（50），改变输入信号当显示值小于50时仪表L报警灯亮同时L触点闭合，反之灯灭触点断开。按下仪表面板H键调节仪表H设定电位器为某一数值如（80），改变输入信号当显示值大于80时仪表上限（H）报警灯亮同时H触点闭合，反这灯灭触点断开。无论上限、或下限其报警误差都应小于3个字。仪表调校好后按下检测PV，键仪表显示测量值。
XMT-125/Ⅱ纯氢数显调节仪调校说明:
■主要技术指标：
1、基本误差≤0.2% 2、输入信号：0-10mV.DC 3、输出信号：4-20mV.DC. 4、报警：继电器触点输出. 5、绝缘电阻≥100MΩ. 6、绝缘强度：1000V.50Hz. 7、输入电阻≤2Ω. 8、电源电压：220V.AC.50Hz. 9、报警输出容量：220V.1A.
■仪表校验步骤如下:
1、仪表按接线图接好线后，按面板上的检测健,参附图1“XMT面板示意”,此时检测灯亮，输入零信号：0mV，调节仪表面板上调零电位器，使仪表显示为80.0%，然后调节仪表内部电位器RP1，参附图4“仪表内部示意”,使输出为4mA，再输入满度10mV，调节仪表内部量程电位器RP3，使仪表显示为100.0，之后调节仪表内部RP2电位器，使输出为20mA。 2、 报警校验：按“下限”设定键，调节下限设定电位器使仪表显示为某一数值，缓慢降低输入信号:mVDC，使仪表下限报警灯亮，此时下限报警端子常开触点导通，当按下检测键时,显示值与下限设定值之差应在±3个字范围内，当增大输入信号到报警灯灭时，仪表的报警误差应在±3个字范围内。
P09
设计完善. 制造精良. 原理先进. 水平超前. 设计完善. 制造精良. 原理先进. 水平超前. Excellent design ,elaborate manufacture,advanced princple andworld-leadeng performance!
当您拥有我们的产品,
After you bought our production,
我们就在您的身边!
Our serve will always accompany with you!
重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
Chongqing Henghai Instrument Auto - control co.,ltd
地址:重庆市高新区科园一街25号新锐地带B13-7 电话: 023-68615169 [1**********]
销服: 023-68621952 [1**********]
E-mail:[email protected] http:/WWW.cqhenghai.com
高科技.多学科 新设计.优组合.高科技.多学科 新设计.
FQG-2 Chongqing Henghai Instrument Auto-control Co., Ltd
大型氢冷汽轮发电机
FQG-2型
发电机氢冷系统气体检测装置
操作使用说明书
重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
1．概述：
用户在投用汽轮发电机时，以及进行停机大修和修后启机，都要进行气体置换：氢冷发电机组在停机检修时氢气的排放和检修结束后氢气的充入过程中，在气体置换过程中氢气与空气直接置换是十分危险的，使氢气的安全充入或排出，必须用中间介质气体（N2或CO2）进行置换。置换情况如何，可用FQG-103型装置进行全过程的在线监测，以便确认后，再进行下一置换工序，这样对节约原料气，随时掌握置换工序状况和安全施工都是必不可少的，气体的置换过程和组份分析检测如下：
1．1．汽轮发电机组需要停机检修时，首先要排除系统中的H2而充Air，其置换工序检测过程如下：1.1.1. 首先要从发电机底部充入CO2，置换出H2，使H2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体H2/CO2的浓度变化。取样点设在高端排放H2的管道系统，示意图如下：
的浓度变化）
H2被CO2基本置换完后，即H2/CO2的浓度测量值小于3% 时，再进行下一步操作，否则对
下一步测量值有影响。
1.1.2. 然后，再从发电机顶部充入空气（Air），置换出CO2，使CO2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体Air /CO2的浓度变化。取样点设在低端排放CO2管道系统，示意图如下：
高端充入空气Air
去检测装置（分析Air/CO2的浓度变化）
CO2被Air基本置换完后，即Air/CO2的浓度测量值大于96%时，此时发电机可进入修理状态。
1.2. 汽轮发电机组启机前，首先要排出氢冷系统中的Air而充入H2，当H2达到要求的纯度时发电机才可以投入运行，其置换工序检测过程如下：
1.2.1. 先要从发电机底部充入CO2，置换出Air，使Air从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体Air/CO2的浓度变化。取样点设在高端排放Air的管道系统，示意图如下：
2的浓度变化），
Air被CO2基本置换完后，即Air/CO2的浓度测量值小于5%时，再进行下一步操作，否则对下一步测量值有影响。
1.2.2. 然后，再从发电机顶部充入H2，置换出CO2，使CO2从发电机氢冷系统排出，这时用该装置分析检测排出气体H2/CO2的浓度变化。取样点设在低端排放CO2管道系统，示意图如下：
高端充入H2 22的浓度）
CO2被基本置换完后，即H2/CO2的浓度测量值大于96%时，此时发电机可进入启机状态。
1.3. 发电机正常运行过程中，纯氢对发电机起冷却作用，纯氢浓度必须始终保持较高浓度，确保冷却效果。使用该装置在线连续监测纯氢浓度的变化，当纯氢浓度低于某一个下限，装置输出报警信号至集控室及时报警，使电厂及时采取措施，以保证系统安全运行，是十分重要的。
1.4. 本装置将以上功能集装在一个柜中，便于发电设备现场的整机设计，更便于用户的集中操作使用、维护和管理。
2．仪器工作原理：
本装置的分析的核心是“传送器”，釆用的是德国技术，即双桥路自平衡结构，仪器的工作原理利用不同气体热导率不同，以及混合气体的热导率随其组份含量变化而不同的物理特性，仪器采用铂丝作敏感元件组成不平衡电桥，以实现非电量的转换，电桥的参比臂内封测量范围低端（零点）所“”纯氢分析仪”封入80%H2/N2），电桥的对应的标气（该仪器中参比臂内“”置换分析仪”封入CO2，
工作臂通过被测气体，当通入零气样时，电桥处于平衡状态，输出信号为零，当含量大于零的被测气体通入仪器时，电桥失去平衡，其输出电信号通过分析仪电气单元转换，其不平衡输出信号的大小与被测组的体积百分含量相对应，数显表显示出被测组份
含量比例百分量。
常见气体的导热体:
气体
空气
名称 0℃时的相对导热率
由于在置换检测中是H2、Air分别与CO2的混合气，其电桥中的参比臂中封的零气为CO2，而纯氢检测中绝大部分是氢气，因此电桥中的参比臂中封的零气为80+% H2/N2。
1.00 7.15
0.684
0.605
0.997
1.013
1.24
0.892
0.964
5.53
0.35
H2
Ar
碳CO2
N2
O2
CH4
NH3
碳CO
He
硫SO2
氢气
氩气
二氧化
氮气
氧气
甲烷
氨气
一氧化
氦气
二氧化
3．装置的特点及功能：
3.1. 优良的整体设计
装置进行连续在线检测，工作可靠、操作简便、显示直接、测量准确、有完善的人机对话，能长时间稳定运行。
3.2. 电气机箱采用防爆设计
装置的内部结构设计将所有电气部分集装于密封的“防爆箱”内，置于装置上部，便于观察及 操作，设计防爆标准符合GB3836.2-2000＜爆炸性环境用防爆电气隔爆型“d”＞的规定，其等级为 dIICT6，符合《氢气使用安全技术规程》GB4962-85的规定。运行时采用CO2保护。 3.3. 柜体采用防护设计
柜体采用国家标准系列，其结构的防护性能符合国标“GB4208-93”外壳防护等级（IP代码）的“IPS4”标准，满足发电机现场国家安全要求标准。给装置气电进行全面保护，同时，采用双组仪表排气扇对柜内气体进行排气，外部空气从下部进入，从而排去热量及排淤气。
3.4. 本装置的取样安装简易，与发电机系统的连机后，完全务不会影响发电机气路系统的正常操作运行。各检测工序耗气量极微（耗气量≤1L/h），。尾气处理科学合理。
3.5. 本装置可进行二氧化碳中的氢气浓度（H2/CO2）的分析、二氧化碳中的空气浓度（Air/CO2）。三个量的分析，量程均为0-100%。可进行氢气纯度（H2/N2）的分析，量程范围为（80-100%）程均有本地数字显示、4~20mA信号输出、置换检测工序具有气体组份的上、下线报警设置、氢纯度检测工序具有氢气纯度的下、下下线报警设置。每道检测工序报警时都有相应无源接点输出，如需要可在集控室接两个报警器或显示屏。
发电机状态及对应的检测工序表 表1
发电机 序
状态
1 2
准备启机
CO2置换Air时 H2置换CO2时
检测工序
气体CO2H2
气体Air CO2
Air/CO2 H2/CO2
≤5%时 下限报警 ≥95%时上限报警。
3
准备仃机 4
Air置换CO2时 氢纯度
5
正常运行
在线检测
Air
CO2
H2/N2
95%时下下限报警
Air/CO2
≥95%时上限报警 97%时下限报警
CO2置换H2时
CO2
H2
H2/CO2
充入
排出
检测组份比
报警值
在DCS的设定范围4~20mA信号输出
0-100% 0-100%
≤5%时下限报警 0-100% 0-100% 80-100%
4. 主要技术指标：
4.1. 纯氢检测
零点漂移误差：±1%/ FS 量程漂移误差：±1%/ FS 线性误差：±0.5%FS
重复性误差：相对标准偏差Cv≤0.5% 输出波动：≤±0.3%
响应时间T90：≤20s（不包括气路传送时间） 模拟信号输出：4-20mA（有源输出） 测量范围：80-100% H2/N2
输出接点：220V 1A（无源开关信号） 4. 2. 置换检测
零点漂移误差：≤±1%FS/24h 量程漂移误差：≤±1%FS/24h 线性误差：≤±0.5%FS
重复性误差：相对标准偏差Cv≤0.5% 输出波动：≤±0.3%FS
响应时间T90：20s（H2快，CO2慢，不包括气路传送时间） 模拟信号输出：4-20mA（有源输出） 测量范围：0-100% Air/CO2； H2/CO2 输出接点：220V 1A（无源开关信号） 4.3. 其他技术指标：
电源：220V AC±10% 50±0.5Hz 功率：W≤300W 环境温度：5~45℃ 气样温度：5~40℃ 预热时间：≤2h 系统气样压力：≤0.5kg
气样流量：调节流量为＜100~120ml/min
5. 装置的组成及其功能：
5. 1. 仪表机箱面板：〔见附图P01装置结构设置图（1）（2）〕
N1纯氢系统数显表 N7置换系统数显表 N2纯氢电器单元 N8置换电器单元 N3纯氢分析工作指示 N9置换分析工作指示 N4纯氢下下限报警 N10置换上限报警 N5纯氢下限报警 N11置换下限报警 N6分析工序选择旋钮
两套分析仪器，完成三种不同组份的混合气的定量分析及氢纯度的定量分析。N6分析工序选择旋钮的操作与检测工序的对应关係如下：
分析工序选择旋钮操作表（N6分析工序选择旋钮） 表2
分析工序选择旋钮指向
0 1 2 3
检测工序
装置仃机
纯氢检测系统工作 检测H2与CO2的混合气检测Air与CO2的混合气
H2/N2 H2/CO2 N2/CO2
检测组份比
检测分析范围
80-100% 0-100% 0-100%
N3亮：显示纯氢检测系统正在工作。 N9亮：显示置换检测系统正在工作。
N4、N5亮，显示氢气纯度低于下限值。此时，装置端子相应接点输出的开关信号闭合，出厂设定下限为：97%；下下限为：95%，同时输出的4-20Ma CD直流信号也将对应的报警值输进DCS。
N10、N11是显示置换上限报警和置换下限报警。此时，装置端子相应接点输出的开关信号闭合，出厂设定上限报警为：95%；下限报警为：5%。同时输出的4-20Ma CD直流信号也将对应的报警值输进DCS。
以上报警点，用户可根据自己的需要，在数显表上进行重新设定。具体设定方法如下： 5.1.1. 纯氢系统数显表下限及下下限设定：
在数显仪的表面上操作，按下N1左边的“L”薄膜开关，用起子微调右边的“L”电位器，所调的数据就是下限报警值。同样方法，下下限报警值“LL”薄膜开关对应“LL”电位器，
注意：重新调定报警值确认后，要按下“PV”（检测），仪器即恢复在线检测。
5.1.2. 置换系统数显表上限及下限设定：
在数显仪的表面上操作，如调N2/CO2的下限报警值，首先将N06“分析工序选择钮”操作指向3，再按下N7中间的“L”薄膜开关，用起子微调的方位，使N2/CO2的检测工序工作（其数显表头亮）
“H”薄膜开关对应“H”电位器为左边的“L”电位器，所调的数据就是N2/CO2下限报警值。同样方法，上限报警值。
“H” 电位器。 H2/CO2的上、下限报警值的重新设定，与上述方法相同，但是，应调整右边的“L”注意：重新调定报警值确认后，仍要按下“PV”（检测），仪器即恢复在线检测。
注意：没有标准气进行调校仪表时，禁止擅动N2纯氢电器单元、N8置换电器单元表面上的任何操作件！而电器单元上的发光管颜色的变化，说明“传送器”內恒温室工作正常。
5.1.3. 电器箱的后门打开后，正中有“风扇A组”、“风扇B组”的相应按钮，务必每次只开一组风扇。“H2联动”是整机投用时使用的按钮，它使两台仪器同时加热，节约投用准备时间。
5.1.4. 为保护仪表及清除箱中可能泄漏的H2气的累积，应从“保护气进口”用钢瓶气充入CO2气，定期排除箱内的淤气。
5.1.5. 分析仪的“传送器”在仪表箱内，是常压下工作的元件，因此，其工作的压力保持
5.2.1. 其主要功能是对“样气”的控制和予处理，并供给“传送器”的符合流量、压力、清洁要求的“样气”，使检测气体组份数据精确。
氢气系统检测气路：N12取样阀A 、经调压阀及自动排液系统、进入N15干燥器A、N16过滤器
A、 N17样气控制阀A、 N18流量计A、 N19 标气阀A （此阀关闭）、至传送器。
）或 置换系统检测气路：N13 取样阀B（对应过箱接H2/CO2置换样气进口”
）， N14取样阀C（对应过箱接Air/CO2置换样气进口”
经调压阀及自动排液系统、进入N21干燥器BC、 N22过滤BC、
N23样气控制阀BC、 N24流量计BC、 N25标气阀BC（此阀关闭）、至传送器。
注意：采用任何一条检测气路进行检测工序时，其他两个取样阀必需关闭！ 5.2.2. 设置了专用的校准气路系统，保证了仪器校准的精准确性，大大方便用户。 氢气系统校准气路：N20标气进口A、N19 标气阀A、N17样气控制阀A（关闭样气）、
N18流量计A、 至传送器A。
置换系统校准气路：N26标气进口BC、N25标气阀BC、N23样气控制阀BC（关闭样气）、
N24流量计BC、 至传送器BC。
为方便用户，“标气进口”设置“快速软管插座”，插入、拨出见P08“软管快速插接方法”，隨机附备专用变径管一支（校准时大头插标准气瓶减压器的低压输出，另一头插入“快速软管扦座”，即可进行校准工作。）
5.3. 样气控制板设置：（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、附图P03装置气电系统原理图） 5.3.1. 调压稳压：N27减压阀。 N28系统压力表。样气从“被测气进口”进入装置后需要通过 N27减压阀将压力调整并稳压≤0.5kg。由于传感器是“常压”元件，耐压＜0.5kg。 N25压力表为系统工作时压力显示。系统工作时压力应在小于0.5kg 状态。 5.3.2. 自动排液系统：由以下元件组成：
N29 隔离电磁阀Ⅰ“PF1”隔离电磁阀（常开35A-ACA-DABA-1BA，美国mac公司） N30 隔离电磁阀Ⅱ“PF2”隔离电磁阀（常开35A-ACA-DABA-1BA，美国mac公司） N31 液位信号器 ：内设“磁继电器”及“磁浮子”。
N32 排液电磁阀（常闭） 、 N33 平衡电磁阀（常闭）。
由于发电机启机时调整不良或运行时相关器件失效原因，油水会进入发电机氢冷系统，从而进入样气管道。此时，当“被测气”从对应的“过箱接口”进入柜体时，通过N29隔离电磁阀Ⅰ“PF1”进入N31 液位信号器时，油气会自动分离，油液沉积于液位信号器，当液位不断升高“磁浮子”也不断升高，到达“磁继电器”高度时，PF1、 PF2、 N32、 N33通电，PF1、PF2关闭将“自动排液系统”与电机气系统隔断，从而安全排液。N32开启开始排液，N33开启使液面与大气相通，使排液顺畅。8分钟后四个电磁阀失电，恢复在线运行。
6. 安装及投用
6.1. 安装（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、 P02装置安装及外接管路图）
6.1.1. 取样点与装置“样气进口”的样气输送管要牢固、整齐、不泄漏，每个“被测气进口”前的样气输入管道上安装一个“前置阀”，以便装置下线维修。
6.1.2. 取样点与装置“被测气进口”的名称严格要求一一对应。与装置连接前必需用5Kg的气压反吹，以免开机时样气带入装置管道，致使气路元件失效。
6.1.3. 由于仪器检测用气量极微（≤1L/小时），尾气排放应引出室外通风无火花处。 6.1.4. 根据装置安装尺寸位置做好地埋管的出线头，穿线根数不少于17根（2根备用）。 6.1.5. N34接线端子排的“外接内容”共15根引出线全部通过地埋管引出，每根线的安装都要与 “外接内容”一一对应！
端子号（8-9）、（14-15）输出的mA DC值的接线应符合表1的要求，禁止外部电源输入。
端子号（4-5）、（6-7）、（10-11）、（12-13）是无源的开关信号，报警时闭合，可外接电源和声、光报警器。
端子号（1）、（2）、（3）是装置的工作电源输入。
FQG-2型氢冷发电机气体检测装置
6.1.6. 前后门应预留1米的距离，以便操作维护保养使用。
6.1.7. 安装时，切勿擅动屏上的阀门，仪表、以免造成不良后果，做到人离柜锁。
在安装环境有扬尘及高空有湿水作业时。务必将随机塑料罩时刻罩住，以防异物进柜。
6.2. 投用：（见附图P01装置结构设置图（1）（2）、 P02装置安装及外接管路图）
6.2.1. 检查气、电的安装是否一一对应。打开仪表机箱后门，合上空气开关，此时电源进入。 6.2.2. 以氢纯检测工序为例，操作N06使旋钮指向2，此时氢纯检测分析仪开始加热，2小时后做下一步。
6.2.3. （见附图装置气电系统原理图）首先关闭N13、N14、N17、N23使装置内部气路成为密闭系统，开启N12取样阀及其装置外的前置阀，使有压样气进入，N27减压器手柄，使N28系统压力表指针指向0.5Kg（本检测工序的工作压力调整完毕）。
6.2.4. 开启N17样气控制阀A，其余阀门保持。
内接内容
N
操作单元供电
L 地 下限
氢纯度数显仪
端子符号
下下限电流 上限
置换数显仪 端子符号
下限 电流
低总低总＋－高总低总＋－
端子编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
220VAC
外接内容
N L 地
声光报警装置
下下限报警
4-20mADC集控室DCS 上限报警 下限报警 4-20mADC下限报警
声光报警装置
集控室DCS
FQG-2型氢冷发电气体检测装置 重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
6.2.5. 调整N18流量计自带的针形阀，使流量计浮子高度为1/3~1/2H，此时装置开始氢纯检测工
序。
6.2.6. 进行其余的检测工序前，应调整和确认本道工序的工作压力。并确保关闭非检测通道的阀门， 再开启本检测通道的阀门。
7. 维护及保养：
7.1. 装置进行检测工序时应定期巡视“流量计”浮子是否在规定的高度，并及时调整。
7.2. “干燥器”内的变色硅胶是干燥剂，运行中会吸潮变色，当“干燥器”底部没有明显水份时，可不更换。
7.3. 定期观察数显表数字，是否有异常显示，并及时检查维修。 7.4. 定期观察系统压力表，及时调整，一保证工作压力。
7.5. 仪表在生产厂家已精心调试准确，与装置总装后整机进行168H连续运行，再一次质量检查合格后才包装出厂。因此装置内除本说明书要求的操作件可以操作，禁止进行其他操作。 7.6. 本装置应专人负责或专人兼职，这样有利于设备管理，有利于保持设备的完好状态。 7.7. 定期检查“磁浮子”，失效要立即更换。
8. 故障及维修：
序号
故障现象
维修提示
测：指示灯输入电压有24V，则更换指标灯 。 若没有24V，则查“稳压电源”或连接导线断。 测：1和6脚有24V，则更换。
测：4脚有24V，则更换；无，查数显表输出接点断否。
检查N6“分析工序选择旋钮”及中间继电器。
1 指示灯不亮
2 3
闪光报警器不亮 闪光报警器不闪
4 分析工序不能切换量
5 置换超标不报警
查分析仪器是否完好：
将纯氢通入N26 标气进口BC，调整“检测流量计”浮子高度，当数显表的显示小于100.0%，则万用表检查数显表输入端（mv）如果小于100mv，则分析仪表需重新校准，如果等于100mv，则查看数显表上下限设置是否正确。
FQG-2型氢冷发电气体检测装置 重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
查分析仪器是否完好：
将纯氢通入N18 标气进口A，调整“检测流量计”浮子高度，
6
氢纯度超标不报警
当数显表的显示小于100.0%，则万用表检查数显表输入端（mv）如果小于10mv，则分析仪表需重新校准，如果等于
10mv，则查看数显表上下限设置是否正确。 当用便携台式分析仪取样数值与分析仪数显表显示数值有差距时：
一）重新用便携台式分析仪再测一次（注意消除影响因素，提高
分析仪数显表显示数据与实际纯度不符
检测精度，以便确认结论数据。）
二）差距确认后，检查取样点至装置的样气输送管是否堵塞或漏气。
三）“检测流量计”浮子未浮起，样气未进入分析仪。 四）用标准信号发生器检查数显表是否准确。并参资料附页“置换数显表调校说明”或“纯氢数显表调校说明”。 发生这种现象的原因：
液位信号器排液不畅或
不排液
一）液位信号器内“磁浮子”失效。 二）液位信号器内柱里的“干簧管”失效。 三）排液控制系统电器元件失效。 四）排液管路堵塞。
9、说明书技术资料附页目录:
装置结构设置及安装图 P01 装置结构设置及安装图 P02 装置外接管路图 P03 气电系统流程图 P04 装置接线端子图 P05 装置控制线路原理图 P06 置换数显表调校说明 P07 纯氢数显表调校说明 P08 软管快速扦接方法 P09
7
8
XMT-225/I置换数显调节仪调校说明
XMT-225/I型检测报警仪用于200-1000MW汽轮发电机在进行气体置换过程中，H2/CO2、Air/CO2比例浓度的专用数显调节仪。仪表采用模块化设计性能稳定可靠、显示直观、操作简便。
■主要技术指标
输入信号：第一路0-100mVDC、第二路0-100mVDC非线性 绝缘电阻≥100MΩ 基本误差：≤0.5% 绝缘强度：1000V、50Hz 输出信号：双路4-20mADC。（负载≤350Ω） 电源电压：220VAC 报警：四路继电器触点输出。220V 1A ■仪表面板、端子接线及内部示意图
■仪表调校
■仪表按接线图接好线后输入0mV，调节仪表面板ZERO电位器使输出显示0。然后输入100mV，调节仪表内部量程电位器使输出显示100。在此过程中同时调节仪表内部电流的零点和量程电位器使输出电流对应于输入0-100mV范围为4-20mA。
报警调校：按下仪表面板L健调节低度表下限庙宇电位器为某一数值如（50），改变输入信号当显示值小于50时仪表L报警灯亮同时L触点闭合，反之灯灭触点断开。按下仪表面板H键调节仪表H设定电位器为某一数值如（80），改变输入信号当显示值大于80时仪表上限（H）报警灯亮同时H触点闭合，反这灯灭触点断开。无论上限、或下限其报警误差都应小于3个字。仪表调校好后按下检测PV，键仪表显示测量值。
XMT-125/Ⅱ纯氢数显调节仪调校说明:
■主要技术指标：
1、基本误差≤0.2% 2、输入信号：0-10mV.DC 3、输出信号：4-20mV.DC. 4、报警：继电器触点输出. 5、绝缘电阻≥100MΩ. 6、绝缘强度：1000V.50Hz. 7、输入电阻≤2Ω. 8、电源电压：220V.AC.50Hz. 9、报警输出容量：220V.1A.
■仪表校验步骤如下:
1、仪表按接线图接好线后，按面板上的检测健,参附图1“XMT面板示意”,此时检测灯亮，输入零信号：0mV，调节仪表面板上调零电位器，使仪表显示为80.0%，然后调节仪表内部电位器RP1，参附图4“仪表内部示意”,使输出为4mA，再输入满度10mV，调节仪表内部量程电位器RP3，使仪表显示为100.0，之后调节仪表内部RP2电位器，使输出为20mA。 2、 报警校验：按“下限”设定键，调节下限设定电位器使仪表显示为某一数值，缓慢降低输入信号:mVDC，使仪表下限报警灯亮，此时下限报警端子常开触点导通，当按下检测键时,显示值与下限设定值之差应在±3个字范围内，当增大输入信号到报警灯灭时，仪表的报警误差应在±3个字范围内。
P09
设计完善. 制造精良. 原理先进. 水平超前. 设计完善. 制造精良. 原理先进. 水平超前. Excellent design ,elaborate manufacture,advanced princple andworld-leadeng performance!
当您拥有我们的产品,
After you bought our production,
我们就在您的身边!
Our serve will always accompany with you!
重庆市恒海仪器仪表自控设备有限公司
Chongqing Henghai Instrument Auto - control co.,ltd
地址:重庆市高新区科园一街25号新锐地带B13-7 电话: 023-68615169 [1**********]
销服: 023-68621952 [1**********]
E-mail:[email protected] http:/WWW.cqhenghai.com
高科技.多学科 新设计.优组合.高科技.多学科 新设计.