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技術(shù)文章

氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度超標(biāo)原因分析及處理
氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度超標(biāo)原因分析及處理
發(fā)電廠2×330MW機(jī)組發(fā)電機(jī)是法國阿爾斯通公司生產(chǎn)的,型號(hào)為Ｔ255460,額定功率330MW,冷卻方式為水氫氫。發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)無氫氣除濕裝置和氫氣濕度監(jiān)測(cè)裝置,其結(jié)構(gòu)與國產(chǎn)發(fā)電機(jī)有差異,轉(zhuǎn)子冷卻介質(zhì)氫氣在機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)循環(huán),未配置體外除濕裝置。自1990年投運(yùn)以來,該廠對(duì)機(jī)內(nèi)氫氣質(zhì)量只監(jiān)測(cè)控制了純度。

根據(jù)國內(nèi)同類型機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況,于1997年8月江油發(fā)電廠在31號(hào)發(fā)電機(jī)安裝了芬蘭VAISALA公司生產(chǎn)的型號(hào)為HMP264型在線氫氣濕度監(jiān)測(cè)儀,該儀器具有較高的準(zhǔn)確度和較好的防爆性,及具有安裝、運(yùn)行、維護(hù)方便等特點(diǎn)。自投運(yùn)以來,運(yùn)行狀況良好。以上案例也可使用英國MICHELL EASIDEW IS 或 TRANSMET IS 在線氫氣檢測(cè)專用露點(diǎn)變送器，24小時(shí)不間斷檢測(cè)氫氣露點(diǎn)變化，同時(shí)具有報(bào)警功能，在危險(xiǎn)場(chǎng)合中保證人生**。MICHELL性價(jià)比高于其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，稱得上價(jià)廉物美的產(chǎn)品。如需查詢歡迎致電。

1 問題的發(fā)現(xiàn)
1.1　日常運(yùn)行監(jiān)督的發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)氫氣情況
表1　31號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣質(zhì)量
1.2　問題的發(fā)現(xiàn)
在1998年9月13月2時(shí)運(yùn)行人員抄表時(shí)發(fā)現(xiàn)31號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣濕度儀無顯示,經(jīng)化學(xué)儀表檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)濕度儀探頭芯片損壞,處理后,測(cè)得氫氣濕度高達(dá)22G/L。同時(shí),電氣運(yùn)行人員從發(fā)電機(jī)底部氫氣冷卻系統(tǒng)液位計(jì)排出積水,積水經(jīng)化學(xué)分析其硬度為40μMOL/L。根據(jù)1991年9月部頒氫氣濕度標(biāo)準(zhǔn):“發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣溫度應(yīng)不大于10ｇ/ｍ3,有條件的機(jī)組應(yīng)使?jié)穸冗M(jìn)一步降低,達(dá)到4ｇ/ｍ3。據(jù)此判斷31號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣濕度超標(biāo)。由于氫氣濕度超標(biāo),將降低發(fā)電機(jī)絕緣水平,使發(fā)電機(jī)定子絕緣薄弱處發(fā)生相間短路事故;降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣水平,嚴(yán)重的匝間短路可導(dǎo)致軸振和機(jī)組磁化;使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,縮短發(fā)電機(jī)的壽命。為了發(fā)電機(jī)的**,決定停機(jī)進(jìn)行處理。

2 原因分析
2.1　HMP264/230氫氣濕度監(jiān)測(cè)儀的準(zhǔn)確性
通過對(duì)儀表的檢查、校驗(yàn),儀表測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。
2.2 補(bǔ)充氫氣的濕度
江油發(fā)電廠2×330MW機(jī)組制氫站制氫系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)未考慮安裝氫氣除濕裝置,通過采用HMP264氫氣濕度測(cè)定儀對(duì)各儲(chǔ)氫罐內(nèi)氫氣濕度的測(cè)定表明:制氫站送出的氫氣濕度還不至于影響發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)氫氣濕度。但對(duì)熱氫氣進(jìn)行濕度分析時(shí)發(fā)現(xiàn)熱氫氣濕度偏高(熱氫氣濕度5 4ｇ/ｍ3),超過部頒對(duì)補(bǔ)充氫氣的要求。
2.3　電機(jī)密封油含水量檢測(cè)
由密封油的含水量看,密封油含水量不是引起發(fā)電機(jī)氫氣濕度超標(biāo)的根本原因。但若發(fā)電機(jī)密封瓦漏油,也會(huì)使發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度增加。由于該廠31號(hào)發(fā)電機(jī)密封瓦長(zhǎng)期漏油,從而使機(jī)內(nèi)氫氣濕度超標(biāo)的可能性大大增加。
2.4　發(fā)電機(jī)的密封性檢查
1) 31號(hào)發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫量同32號(hào)發(fā)電機(jī)相比偏高,機(jī)內(nèi)氫氣中帶油;
2) 發(fā)電機(jī)定子線圈內(nèi)冷水回路做0.2ＭＰａ水壓試驗(yàn),8ｈ后發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁端端部有三個(gè)水電接頭處有輕微滲水水跡。將這三處絕緣剝?nèi)?span lang="EN-US">,拆開接頭檢查后再裝復(fù),做0.2ＭＰａ、12ｈ的水壓試驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)滲漏,包好絕緣。
3) 發(fā)電機(jī)氫冷卻器泄漏檢查:
對(duì)發(fā)電機(jī)氫冷卻器進(jìn)行灌水加壓0.4ＭＰａ,維持8ｈ實(shí)驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)滲點(diǎn)。
2.5 補(bǔ)氫系統(tǒng)檢查
對(duì)補(bǔ)氫系統(tǒng)進(jìn)行排水檢查未發(fā)現(xiàn)補(bǔ)氫管道內(nèi)沉積有積水;但在補(bǔ)氫系統(tǒng)配氣站至發(fā)電機(jī)Ｕ型管內(nèi)排出有少量黑色積水。因該Ｕ型管底部無排水閥。
通過以上的檢查分析,影響31號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣濕度超標(biāo)的主要原因是:由于制氫站無氫氣除濕裝置,補(bǔ)充氫氣濕度偏高;配氣站Ｕ型管內(nèi)存有少量積水,氫氣通過時(shí)濕度增加;以及密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)堂內(nèi),若積聚過多,已會(huì)導(dǎo)致氫氣濕度超標(biāo)。

3 處理方法
1) 對(duì)氫氣濕度儀進(jìn)行校驗(yàn),確保儀表的準(zhǔn)確性。
采用已知濕度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(25℃,飽和LICL、飽和K2SO4)進(jìn)行校正,儀表監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。
2) 在補(bǔ)氫系統(tǒng)管道*底部和各Ｕ型管增設(shè)排水閥,有利于及時(shí)排除補(bǔ)氫系統(tǒng)積水。
3) 在補(bǔ)氫管道加裝自制的氫氣干燥器。采用干燥后的3～5MM圓球硅膠作為吸附劑,自制氫干燥器對(duì)補(bǔ)充氫氣進(jìn)行干燥處理,確保送入發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣濕度合格。
4) 定期對(duì)儲(chǔ)氫罐底部進(jìn)行排水。并在發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫時(shí)進(jìn)行要求:不得將熱氫氣補(bǔ)入發(fā)電機(jī)內(nèi)。
5) 對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁端部三個(gè)水電接頭輕微滲水進(jìn)行了處理。
6) 對(duì)發(fā)電機(jī)密封瓦進(jìn)行了處理,防止密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi),同時(shí)使發(fā)電機(jī)的補(bǔ)氫量大大減少。
7) 嚴(yán)密監(jiān)視發(fā)電機(jī)密封油中含水情況,加強(qiáng)密封油質(zhì)處理,確保油中含水量合格。
8) 發(fā)電機(jī)堂內(nèi)采用高純氮進(jìn)行干燥置換處理后,再用氫氣干燥處理。
9) 在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中,加強(qiáng)發(fā)電機(jī)底部的排污工作。保證平衡閥、壓差閥的正常投運(yùn),防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油。并切實(shí)控制好發(fā)電機(jī)的運(yùn)行風(fēng)溫及內(nèi)冷水溫。
10) 在發(fā)電機(jī)本體加裝氫氣除濕裝置。
采用上?；ぱ芯吭荷a(chǎn)的ＤＧＨ氫氣除濕裝置,該裝置采用吸附原理對(duì)氫氣進(jìn)行除濕。從目前的情況看效果良好。發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度檢測(cè)結(jié)果如下:

4 結(jié)果
通過以上處理,使31號(hào)發(fā)電機(jī)氫氣濕度完全達(dá)到了部頒要求,保證了發(fā)電機(jī)的**穩(wěn)定運(yùn)行。

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