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提高650MW 发电机氢气纯度及经济性分析
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2016 年(第七届)电力行业化学专业技术交流会 378 提高 650MW 发电机氢气纯度及经济性分析 华润电力(常熟)有限公司,王斌 摘要:发电机氢气纯度一直被作为安全性指标进行治理,大多数发电企业氢气纯度按照标准控制值 96.0%进行控制, 其节能降耗方面的潜力往往被忽视,由于发电机氢气纯度与发电机风摩损耗有着非常良好的线性对应关系,只有当氢气 纯度大于 99.0%以后,其风摩损失才能降至最低。同时发现了油质泡沫特性理化性能检测仪器要求,需采用抗泡头制作工 艺精良、符合标准要求检测设备,其检测结果才具有分析判断价值,具有非常高的节能效益和推广价值。 关键词:发电机;氢气纯度;经济性分析;油质再生;泡沫特性 0 引言 由于氢气热容量大,导热性比空气高 7 倍,流 动性比空气好,纯氢的密度为空气的 1/14,使得发 电机内的通风摩擦损耗大大减小,同时可提高发电 机的单机容量和缩小发电机的体积,所以在现代单 机大容量发电机中被普遍应用 [1]。 发电机内氢气的主 要监测指标是压力、纯度和湿度,历来人们对发电 机内氢气压力下异常下降较为重视,对发电机漏氢 量有严格的标准和完善的试验方法;但对发电机内 氢气纯度异常下降重视不够,其发电机内氢气纯度 一般按照发电机厂家说明书 96%以上, 要求较为宽松 [2]。氢气纯度对发电机安全经济运行的危害很大,其 主要有以下几个方面:①氢气中含氧量大于 3%,遇 火立即爆炸,发电机内内氢气纯度的降低将存在氢 爆的可能。②造成发电机绕组绝缘下降,还是造成 发电机护环氢致裂纹的主要原因。③发电机氢气纯 度直接与发电机效率有关,氢气纯度每下降 1%,通 风损耗及转子摩擦损耗将增加 11%(统称风摩损失) [1]。 1 发电机氢气纯度运行情况 1.1 发电机概况 华润常熟电厂 650MW 超临界燃煤机组。发电机 为东方电机股份有限公司生产制造的 DH-600-G 水氢 氢式汽轮发电机,即定子绕组采用水内冷,转子绕 组、定子铁芯采用氢内冷。定子冷却水系统用于冷 却发电机定子绕组,密封油系统是为防止外界空气 进入发电机内部及阻止发电机内部氢气漏出。正常 运行时发电机内部有一定纯度和压力的氢气。所以 氢气纯度、湿度和发电机氢压是发电机氢气系统运 行的主要监测指标。 1.2 发电机氢气纯度运行情况 华润常熟电厂 3 台机组发电机氢气纯度运行情 况如下: 1) 、 1 号机组发电机氢气纯度自 2013 年 106B 级 检修后氢气纯度一直处于 95—96%之间运行, 标准要 求控制在大于 96%(期望值大于 98%) 。 2) 、 2 号机组发电机氢气纯度自 2014 年 205C 级 检修后同样出现了氢气纯度下降现象,其氢气纯度 也处于 95—97%之间运行。 3) 、3 号机组发电机氢气纯度大于 98%。 基于上述情况,由于 1、2 号机组发电机氢气纯 度处于安全临界值运行,存在较大的安全风险,以 及能耗损失,故提高发电机氢气纯度迫在眉睫。 1.3 发电机氢气纯度改善目标 为了保证发电机系统的安全、经济运行,治理 目标设定如下: 1) 、发电机氢气纯度≥98%。 2) 、发电机氢气氧含量<1.0%。

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