浅谈200MW氢冷发电机氢气干燥器的改进
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200MW氢冷发电机运行故障分柝及改造总结,摘要:全面阐述二台200MW氢冷发电机运行中发生的电气故障情况并进行了分析,总结了改造经验,对发电机的测试方法和在线监测技术的提出了见解,可供同行参考。
概述;我厂二台200MW氢冷发电机分别投运于九一年和九二年年底,由于设备制造质量,安装调试水平及设计等原因在投运后二,三年时间内,可靠性很差,故障多,严重影响机组的安全运行。
现将二台机组投运以耒的可靠性统计见下表;机组可用系数达到85,09%,徒河电厂200MW机组达到92%,其中#8机达到99,9%,第一年二台机组的等效可用系数只有57%和35,67%,第二年才稍微上升到73,7%和75,58%直到九五年以后,我厂二台200MW氢冷发电机组的可靠性才提高到与国内同类型机组的先进水平,可见我厂200MW机组与全国同类机组相比是相差很远的。
二台机组运行后第二-三年各类故障最多,故障最为严重,几年耒发生过许多故障,现将投运以耒运行六年发生的较大故障统计见下表一从表二可以看出,二台200MW氢冷发电机组投运耒共发生了123台/次故障,其中;安装和设备质量问题占99%;1:转子一点接地故障共发生17次,占故障总数的13,82% 1,1; 91/12/12,;#3发电机在试运行过程中,#3机带40MW负荷,4:55发生转子一点接地信号,测得正极对地电压为57V,投入“转子二点接地”保护查励磁系统回路无明显故障点,6:38“发“转子二点接地信号”{并跳发-变开关和MK开关,导致灭磁开关烧毁。
火电安装人员更换新的灭磁开关.1.2;92/3/17又连续发生六次“转子一点接地”信号时有时消失均查不出原因1,3;92/4/4;又发生“转子一点接地”信号,查无原因,后耒消失。
1,4;92/6/26;转子绝缘极低,绝缘电阻只有0,4MΩ,发生“转子一点接地”信号,查无原因。
1,5:92/11/7:“转子一点接地”信号又发,清扫接地碳刷,信号消失,不久又发生该信号,后停机检查,发现“转子一点接地”保护装置接线端子由于安装时未拧紧造成假接触,所以经常发“转子一点接地”信号,可见安装质量差是造成该故障的主要原因,其中一次还造成停机,占当年电气故障4,3%,停机时间达到29,3小时。
发电机氢气干燥器的应用探讨发表时间:2016-04-15T15:42:40.200Z 来源:《工程建设标准化》2015年12月供稿作者:卢爱玲[导读] 山东电力建设第一工程公司在类似环境的项目设计中优先选择吸附式氢气干燥器。
(山东电力建设第一工程公司,山东,济南,250131)【摘要】根据《蒙特利尔议定书》的要求,印度某K项目发电机冷凝式氢气干燥器旧式制冷剂已在2015年1月1日淘汰,为符合环保要求,必须更换新型制冷剂,因此需要将氢气干燥器制冷剂由R12型更换为R134A型,以降低对大气臭氧层的破坏,达到符合法律标准的要求。
相对于其他项目,使用吸附式氢气干燥器运行状况良好,现将两种氢气干燥器优缺点进行对比分析,为后续工程设备的选择提供借鉴。
【关键词】氢气干燥器;冷凝式;吸附式一、引言根据《蒙特利尔议定书》的要求,2015年1月1日前发展中国家必须禁止使用不符合规定的部分相关产品,此次R12制冷剂在此背景下进行淘汰,需选用新型制冷剂R134A进行替代。
针对现场冷凝式氢气干燥器更换制冷剂后的反馈情况,我们又结合其它项目使用吸附式氢气干燥器的使用情况,进行综合比较分析,为后续项目的设计选型提供借鉴资料。
二、冷凝式氢气干燥器发电机冷凝式氢气干燥器是用“制冷”方式将氢气冷却,使其温度降到“露点”以下,使其中的水蒸气以结露或结霜的形式分离出来,从而达到降低氢气湿度的目的,设备结构可分为制冷系统、氢气除湿系统和电器控制系统三大部分。
此处以印度K项目冷凝式氢气干燥器为研究对象进行分析。
2.1 冷凝式氢气干燥器工作原理冷凝式氢气干燥器采用表面式换热原理对氢气进行冷却,从低压管来的制冷剂气体被压缩机吸入,经压缩机压缩后,成为高温高压气体进入冷凝器,在冷凝器内与外部空气(或水)进行热交换,把制冷剂在蒸发器内吸收的热量和压缩机作功的热量释放出来,使高温高压制冷剂蒸汽冷凝为高压液态制冷剂,经储液器(水冷型设备无)、干燥过滤器、电磁阀、由热力膨胀阀节流减压后进入蒸发器,通过蒸发器管壁吸收冷却器内氢气的热量,沸腾汽化为气态,再经气液分离器,将未蒸发尽的液态制冷剂和气态制冷剂分离,液态制冷剂在分离器内继续蒸发变为气态制冷剂,气态制冷剂经低压管再进入压缩机。
氢气干燥器更换改造技术方案中国国电CHINA GUODIAN国电康平发电有限公司GUODIAN KANGPING GENERATING CO.,LTD1A氢气干燥器更换改造技术方案批准:审定:复审:初审:编制:李超设备管理部—电气专业2009年11月20日1A氢气干燥器更换改造技术方案一、运行现状我公司1、2号发电机氢气干燥器冷凝式氢气干燥器,现在运行情况不好,经常发生跳闸、制冷效果不好等问题,导致发电机氢气湿度偏大,严重影响机组的安全稳定运行。
为尽快改善发电机冷却介质氢气工况并根据2010年1号机组大修资金安排情况,特编制本方案.二、氢气干燥器现存缺陷统计氢气干燥器为牡丹江北方电站设备有限公司早期产品,型号为XLQG-?A型水冷强制循环冷凝式氢气干燥器。
该氢气干燥器自机组投产以来多次发生氢管路堵塞、制冷效果低及跳闸等故障10余次。
氢气干燥器虽然是发电机的附属设备,可是直接影响发电机运行的安全性,经过对多个类似机组(双电、托电、定电、庄电)的考察,有必要对我公司氢干进行改造。
三、处理办法针对上述情况,准备利用1号发电机A级检修机会进行更换改造处理。
推荐选用牡丹江市北方电站设备有限公司生产的XFG,1F型吸附式干燥器。
四、XFG,1F型吸附式氢气干燥器优点1、干燥器两塔循环除湿,塔内均有循环风机起增压作用;2、干燥器两塔内有低电压、低瓦特高密嵌入式加热器,电阻丝为特殊材质,3、通电不发红,加热线螺旋盘绕埋入氧化铝干燥剂中,加热丝与干燥剂直4、接接触,干燥剂再生彻底还原率非常高,效果理想.5、干燥器再生回路和吸湿回路完全隔离,再生回路通过加热所产生的水蒸1汽通过冷却器、分离器,水从疏水阀自动排出。
6、吸湿和再生的切换采用无油润滑四通阀气动控制,安全性高,并使用防暴行程开关对切换到位进行验证,当不到位或故障时故障指示灯亮,界面提示故障类型,加热器停止加热保证运行安全。
7、采用疏水阀自动排水,排水时无氢气泄漏,保证安全性。
发电机氢气干燥器状态分析周世祥(山西鲁能河曲发电公司)摘要:本文主要介绍我公司一期二台600MW机组发电机氢气系统干燥器在投入使用以来出现的问题及解决方案关键词:氢气干燥器;状态分析前言我公司一期二台发电机氢气干燥器采用牡丹江市北方电站设备有限公司生产的四台QLG-ⅢB 风冷型冷凝式氢气干燥器,其工作原理为是根据氢气热寒图原理,使低温制冷剂在蒸发中与氢气进行热交换,让氢气在蒸发器的容器内流动,氢气中的水蒸气遇到-30 ℃蒸发器时,不断以霜的形式凝结在蒸发器表面,然后经过加热除霜排出水份,达到除去氢气中水分的目的。
然后在使干燥的氢气通过热交换器进行提高氢气的温度,最后将干燥的氢气送入发电机。
另外,当蒸发器表面的霜层达到一定的厚度后,将通过化霜装置将霜转化为水,靠排水装置将水排出,从而完成了冷凝干燥氢气的全过程。
QLG-ⅢB风冷型氢气干燥器其制冷剂采用R12,电机总功率为2.32kW,氢气工作压力范围为0.1-1.0 MP,氢气额定流量为100 m3/h ,进口氢气含湿量﹤12 g/m3( 常压) ,出口氢气含湿量﹤1g/m3( 常压),自动化霜停止温度2℃。
1 发电机氢气干燥器投入的必要性由于发电机氢气中含有水份对发电机有下面几点危害,因此在投入氢气干燥器时用以除去氢气中的水份。
1.1 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故。
氢气湿度越高,氢气中水分越高,气体的介电强度越低,定子绕组受潮,降低绝缘电阻,从而降低了绝缘表面放电电压,容易发生闪络和绝缘击穿,造成事故。
1.2氢气湿度超标造成发电机转子护环产生应力腐蚀。
发电机氢气湿度高,将对其接触的金属产生应力腐蚀,而应力腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。
据有关资料介绍,对非18Cr18Mn 材料的护环,氢气相对湿度在50%以上时,对其应力腐蚀将急剧加速,即使是采用18Cr18Mn 材料的护环,氢气相对湿度在80%以上时,同样会使发电机转子护环产生应力腐蚀。
氢冷发电机氢气干燥器运行状况研究分析[摘要]某发电厂发电机为哈电生产的QFSN4-600-2三相同步汽轮发电机,采用水氢氢冷却方式,氢气系统设置一套外处理装置。
本文主要针对发电机氢气处理系统中的氢气干燥器运行状况进行分析研究,通过#1、#2发电机氢气干燥器运行数据收集对比找出四个氢气干燥器吸收塔运行差异,并据此提出优化意见以优化系统运行情况,从而改善发电机机内氢气湿度、纯度。
[关键词]氢冷发电机氢气氢气干燥器再生纯度一、系统介绍某发电厂两台发电机均配备一套XFG-1F氢气干燥器,干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力特性。
当活性氧化铝吸收水分达到饱和后,再生通过加热来清除干燥剂自身束缚的水分,从而恢复它的吸湿能力,并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。
在设备的干燥塔中,埋入式的高密电加热器加热干燥剂使束缚的水分汽化;与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸气,干燥剂恢复最初的特性,然后将氢气(含有水蒸气)冷却,冷凝水通过汽水分离器排出。
设备设计有两个干燥塔,当一个干燥塔处于吸湿状态时,另外一个处于再生状态。
在设定工作周期(现设定的切换周期为8小时,即吸湿8小时后自动切至再生,再生分两个过程:加热过程4小时,冷却过程4小时,再生结束后自动切至吸湿功能),可编程序控制器自动的通过气阀控制四通阀门,并把干燥剂饱和的干燥塔自动转换到再生循环状态;同时干燥剂再生完成的干燥塔切换到在线吸湿状态,完全实现设备的自动切换。
二、干燥器运行数据统计分析某发电厂氢气干燥器在正常运行过程中一直保持投运状态,然而从运行情况看其干燥除湿效果无法达到理想效果,导致发电机氢气湿度时有超限,不利于发电机安全运行,为此通过对#1、2机组氢气干燥器运行曲线进行统计分析:从运行曲线可以得到如下信息:1.#1、#2发电机氢气湿度与干燥器冷却水温度程趋势变化,即:冷却水温下降时发电机氢气湿度下降,反之依然;2.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔在运行时均有一定的干燥除湿效果,可在一定程度上降低发电机内氢气湿度,相对而言1A塔干燥除湿效果最好,2A、2B塔效果一般,1B塔效果最差;3.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔再生后投入初期效果较明显,吸湿后期效果较差;4.#1、#2发电机氢气纯度变化对氢气湿度影响较小;5.#1、#2发电机补氢频率对氢气湿度影响较小;针对以上运行现象对1A、1B、2A、2B氢气干燥塔的运行数据进行统计:从上表干燥塔运行统计数据可以得到以下信息:1.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔再生、吸湿程序正常,在运行过程中能自动再生与吸湿;2.1A、1B、2A、2B干燥塔再生加热设定温度均为204℃,在加热1h左右时温度可达到100℃-120℃,加热后期除1A塔能达到设定温度外其余塔温基本不会再上升(设计值为加热2小时塔内温度163℃±28℃);3.1B、2A、2B干燥塔在冷却1h左右时温度基本可降至50℃以下,1A干燥塔因为在加热时温度上升至204℃,所以其冷却时间相对较长,在冷却2h后温度也基本下降至50℃左右;4.1A、1B、2A、2B干燥塔吸湿过程中温度平稳正常;三、结束语通过上面的分析数据我们可以看到:首先干燥器在运行过程中其冷却水温度对干燥效果影响较明显,这主要是因为冷却水的温度直接影响干燥塔的再生效果,较低温度的冷却水能在干燥塔加热再生时更好的将受热析出的水分凝结并排出从而恢复干燥塔内干燥剂的活性;其次四个干燥塔的运行除湿效果存在差异(1A塔最好、2A、2B次之,1B最差),我想这与再生时的塔温密切相关,较高的再生加热温度更有利于水分的析出以及干燥剂的再生;再次几个干燥塔都出现了吸湿到差不多一半(4h)时间时氢气湿度不降反升的现象,这充分说明氢气干燥塔内干燥剂在吸湿后期已达到饱和状态几乎无吸湿能力,这与干燥剂再生效果、干燥剂量以及再生、吸湿时间的设定有关。
#2发电机氢气干燥器改造检修公司摘要: 本文简要概述了我厂发电机原氢气干燥器不足之处及可能产生的危害,介绍了新型氢气干燥器的优点、我厂氢气干燥器的改造过程及取得的效益。
关键词:珀尔帖效应电子冷凝式氢气干燥器改造1、设备运行现状及不足之处XXX电厂一期工程两台300MW汽轮发电机组采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2发电机,它采用水氢氢冷却方式,即发电机采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其结构件为氢气表面冷却。
其氢气干燥器采用压缩机冷凝式干燥器,即利用压缩机压缩氟利昂,高压释放吸收热量的原理对氢气进行冷凝除湿工作,由于氟利昂的渗透性特别强,常常因为氟利昂泄漏而达不到预期的效果;自机组投产以来由于机械部分长时间运转磨损严重,振动大,造成铜管的焊接口破裂,接头松动,氟利昂制冷剂外漏现象严重,导致现场维护频繁,维护费用逐年增加,其在安全性、稳定性和可靠性上的欠缺已经严重影响发电机的正常安全运行。
因此需对现有的压缩机冷凝式干燥器进行改造换型。
2、改造方案及措施按照电力行标标准要求,对300MW发电机,要求制氢站出口氢气湿度,在常压下,露点≤-50℃,要求发电机内氢气湿度,露点≤-5℃,同时又不低于-25℃,在机组运行时,机内氢气的绝对湿度必须低于4g/m3,我们采用了牡丹江第二发电厂产的BLNG—IIIF型电子冷凝式半导体除湿装置,整套装置主要由除湿换热器含再热器、半导体致冷组件组、冷却系统、直流电源系统和控制系统所组成。
其主要工作原理为:当直流电源系统给半导体致冷组件通以要求的直流电源时,由于珀尔帖效应,其一端冷端温度将降低而吸收热量,另一端热端将温度升高而放出热,冷端与除湿换热器紧密接触而使除湿换热器整体降温,当氢气流经除湿换热器内部管道时也被降温,致使其中的水份凝结出来,进而凝结成霜,然后通过缓霜工作过程使之融化成水流入底部的集水罐中定期排放,从而达到氢气除湿的目的。
该装置主要特点有:(1)选用温差电致冷器(也称半导体致冷器)工作原理进行氢气冷凝除湿工作;(2)不用致冷剂,消除了致冷剂泄露污染环境的可能性;(3)静态工作、安装简捷,没有转动部件,无噪音、无震动、无磨损,运行安全、稳定可靠;(4)采用防爆开关及无触点固态继电器控制启、停,整流系统采用常规三相整流,简单稳定;(5)科学、先进的温差电致冷器接线方式,使其寿命增加了五倍;(6)合理的水冷器结构及大口径冷却水管,使温差电致冷器的最大产冷量可以达到90%以上;(7)立式热交换器使氢气中油质不能存留,提高了换热效率;(8)管路及容器均采用不锈钢材料,避免了腐蚀隐患;(9)控制系统采用微电脑控制,5.7寸液晶显示屏,有出、入口氢气温度,压力露点温度、压力绝对湿度、冷却水温度、直流电压、电流、运行状态、时间显示功能,水冷器超温保护、冷却水流量监控、断电自动恢复功能,中文页面、直观、精确可靠;(10)可根据用户要求设计远程在线监控功能。