640mw發(fā)電機氫氣濕度偏大原因分析及對策

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1、640MW發(fā)電機氫氣濕度偏大原因分析及對策　　摘要：文章介紹了某發(fā)電廠2臺進口640MW氫冷發(fā)電機組運行中氫氣濕度偏大、露點超標的情況，找出了氫氣濕度偏大的原因，分析了市場現(xiàn)有氫氣干燥設備的技術特點，提出了解決對策，改造了氫氣除濕系統(tǒng)，并對改造后的運行效果進行了分析，最終解決了濕度偏大問題。　　關鍵詞：發(fā)電機；氫氣濕度；露點超標；氫氣干燥設備；氫氣除濕系統(tǒng)文獻標識碼：A　　中圖分類號：TM311文章編號：1009-2374（2016）30-0024-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.012　　1概述　　某電廠為2臺進口640MW燃煤機組，每臺發(fā)電機

2、有一臺硅膠吸附式氫氣干燥裝置（進口設備），機組投產(chǎn)3年以后，氫氣露點值開始變大和超標，調(diào)整系統(tǒng)運行方式、延長再生時間和更換吸附硅膠（國產(chǎn)硅膠），露點數(shù)值均不能改善?！　“l(fā)電機氫氣濕度偏大，發(fā)電機長時間在此工況下運行，會降低發(fā)電機絕緣水平，使發(fā)電機的定子絕緣在薄弱處發(fā)生相間短路；會降低發(fā)電機轉(zhuǎn)子絕緣水平，嚴重時會導致轉(zhuǎn)子匝間短路，匝間短路可導致軸振和機組磁化；可以使發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)產(chǎn)生應力腐蝕裂紋，縮短發(fā)電機壽命等?！　”疚尼槍Πl(fā)電機氫氣濕度偏大問題進行分析，并進行了兩臺機組氫氣干燥裝置的技術改造，有效地解決了發(fā)電機氫氣露點超標問題。5　　2氫氣濕度特點及原因分析　　2.1發(fā)電機氫氣露點標準　　按

3、照發(fā)電機氫氣系統(tǒng)國標及規(guī)程要求：氫氣進入發(fā)電機前和在運行中必須干燥，干燥裝置要保證在額定氫壓下機內(nèi)氫氣露點不大于0℃，同時又不低于-25℃；當發(fā)電機內(nèi)氫氣露點超過此值時，顯示報警并應采取措施；發(fā)電機置換用氫氣、補充用氫氣，其露點應不大于-25℃。　　2.2原發(fā)電機氫氣干燥狀況　　某電廠發(fā)電機原氫氣干燥裝置為硅膠吸附式干燥方式，按照氫氣干燥裝置運行及維護要求，氫氣干燥裝置在使用一段時間后，變色硅膠會變色，硅膠變色后需要對其進行再生；當再生無效果時，即硅膠失效，需要對硅膠進行更換，并設有氫氣濕度在線監(jiān)測裝置。按照設備使用說明，發(fā)電機干燥設備的干燥劑壽命為3年，干燥劑在受油氣污染，再生解析后無法恢復

4、性能時，需更換硅膠，但進口硅膠價格極高?！　?.3原因分析　　發(fā)電機氫氣濕度偏大，對影響氫氣濕度偏大的原因進行多次檢查，對其可能影響的各系統(tǒng)進行排查，均未發(fā)現(xiàn)異常，如：（1）發(fā)電機的定冷水系統(tǒng)；（2）氫冷水系統(tǒng)；（3）密封油系統(tǒng)；（4）補氫、排污等各系統(tǒng)。這些系統(tǒng)均正常，最后將影響氫氣露點的焦點落在氫氣干燥裝置上，通過對運行中在線監(jiān)測的氫氣露點值和人工檢測值進行分析，發(fā)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)相當，這證明了在線測定值是準確的?！　【C上所述，發(fā)電機氫氣干燥裝置實際上未達到預期的干燥效果，發(fā)電機內(nèi)部氫氣含水排不出來，最終導致氫氣露點偏大。5　　3對策及技術改造　　3.1市場現(xiàn)有設備技術分析　　目前，市場現(xiàn)有已成

5、熟使用的氫氣干燥裝置都是基于吸附式和冷凝式兩種原理?！　∥绞礁稍飫┦且环N具有豐富微孔結(jié)構(gòu)、巨大微孔表面的固體材料，捕獲氣體中的水分，并將其吸附到微孔表面上，從而達到降低氣體濕度。當達到吸附平衡時，必須再生才能使其重新具有吸附作用。目前，干燥吸附劑有硅膠、活性氧化鋁和分子篩三種，活性氧化鋁吸附式效果顯著?！　±淠礁稍锛夹g是利用水蒸汽遇冷凝結(jié)原理，按制冷方式不同，冷凝式干燥器可分為半導體制冷式干燥和機械壓縮制冷式干燥兩大類。機械壓縮式制冷干燥技術成熟，制冷量大，但制冷深度有限，而半導體制冷干燥裝置受半導體制冷技術限制，制冷深度有限，且半導體器件數(shù)量較大，使用壽命有限，后期維護成本較高?！　〗?jīng)過

6、調(diào)研及技術分析，綜合比較國內(nèi)各電廠發(fā)電機氫氣干燥方式及效果，決定選取干燥效果較好的活性氧化鋁吸附式的干燥裝置?！　?.2系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)　　干燥裝置采用活性氧化鋁吸附的雙塔模式，并在氫氣干燥裝置進氣前和出氣后設有專門除油裝置，作為濾除氫氣中的油水、油蒸汽、灰塵及雜質(zhì)等，保護其后的氫氣干燥裝置不受灰塵及油污染。系統(tǒng)運行時，一塔吸濕，一塔再生，雙塔自動切換，能連續(xù)對氫氣干燥，控制方式為就地控制，整個裝置由PLC控制。5　　設備改造后，從發(fā)電機來氫經(jīng)過濾罐后進入吸收塔，氫氣吸濕后經(jīng)沉降罐回到發(fā)電機內(nèi)部，吸收塔內(nèi)設增壓風機，以保證干燥系統(tǒng)氫氣的流量，活性氧化鋁吸附飽和后且達到設定的切換時間自動進行切換。

7、再生是對再生塔內(nèi)的活性氧化鋁進行加熱，使吸附的水蒸發(fā)，系統(tǒng)另接一路冷卻水，水蒸氣遇外接冷卻水冷凝成水排除，完成再生。　　4效果分析　　兩臺機組在2014年技術改造完成后，氫氣露點值從改造前的不合格降到當前的-16℃，規(guī)程和標準要求露點值在-25℃～0℃之間，改造后的設備滿足發(fā)電機對氫氣露點品質(zhì)的要求，符合國標及進口機組廠家標準，設備運行安全可靠。圖3為#1機組改造后一周內(nèi)氫氣露點曲線：　　圖3是發(fā)