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(jìn)口640MW氫冷發(fā)電機組運行中氫氣濕度偏大、露點超標(biāo)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(shè)備的技術(shù)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(jìn)行了分析，最終解決了濕度偏大問題?！　￡P(guān)鍵詞：發(fā)電機；氫氣濕度；露點超標(biāo)；氫氣干燥設(shè)備；氫氣除濕系統(tǒng)文獻(xiàn)標(biāo)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(jìn)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(jìn)口設(shè)備），機組投產(chǎn)3年以后，氫氣露點值開始變大和超標(biāo)，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。　　發(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(yán)重時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子匝間短路，匝間短路可導(dǎo)致軸振和機組磁化；可以使發(fā)電機轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)產(chǎn)生應(yīng)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(jìn)行分析，并進(jìn)行了兩臺機組氫氣干燥裝置的技術(shù)改造，有效地解決了發(fā)電機氫氣露點超標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)　　按

3、照發(fā)電機氫氣系統(tǒng)國標(biāo)及規(guī)程要求：氫氣進(jìn)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(dāng)發(fā)電機內(nèi)氫氣露點超過此值時，顯示報警并應(yīng)采取措施；發(fā)電機置換用氫氣、補充用氫氣，其露點應(yīng)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(hù)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(jìn)行再生；當(dāng)再生無效果時，即硅膠失效，需要對硅膠進(jìn)行更換，并設(shè)有氫氣濕度在線監(jiān)測裝置。按照設(shè)備使用說明，發(fā)電機干燥設(shè)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(fù)

4、性能時，需更換硅膠，但進(jìn)口硅膠價格極高。　　2.3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(jìn)行多次檢查，對其可能影響的各系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)相當(dāng)，這證明了在線測定值是準(zhǔn)確的?！　【C上所述，發(fā)電機氫氣干燥裝置實際上未達(dá)到預(yù)期的干燥效果，發(fā)電機內(nèi)部氫氣含水排不出來，最終導(dǎo)致氫氣露點偏大。5　　3對策及技術(shù)改造　　3.1市場現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)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(dá)到降低氣體濕度。當(dāng)達(dá)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(shù)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(dǎo)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(shù)成熟，制冷量大，但制冷深度有限，而半導(dǎo)體制冷干燥裝置受半導(dǎo)體制冷技術(shù)限制，制冷深度有限，且半導(dǎo)體器件數(shù)量較大，使用壽命有限，后期維護(hù)成本較高?！　〗?jīng)過

6、調(diào)研及技術(shù)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。　　3.2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(jìn)氣前和出氣后設(shè)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(hù)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(shè)備改造后，從發(fā)電機來氫經(jīng)過濾罐后進(jìn)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(shè)增壓風(fēng)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(dá)到設(shè)定的切換時間自動進(jìn)行切換。

7、再生是對再生塔內(nèi)的活性氧化鋁進(jìn)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(shù)改造完成后，氫氣露點值從改造前的不合格降到當(dāng)前的-16℃，規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)要求露點值在-25℃～0℃之間，改造后的設(shè)備滿足發(fā)電機對氫氣露點品質(zhì)的要求，符合國標(biāo)及進(jìn)口機組廠家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)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)