发电厂氢介质的安全监控与运行实践语音计算器

发电厂氢介质的安全监控与运行实践

发电厂氢介质的安全监控与运行实践 2011： 发电厂氢系统的安全稳定运行直接影响着电厂的安全生产，加强电厂氢介质的安全监控已显得至关重要。陡河发电厂共有8台机组，其中发电机均为氢冷机组。氢源来自制氢站，安装有4套DQ-4低压制氢设备，已运行20多年。笔者针对陡河发电厂制供氢的运行监控特点，谈一下日常监控工作中的一些做法。 1 气体置换工作 1.1 发电机气体置换工作 1.1.1 发电机退氢 　　发电机检修需退氢时，大约需40～50瓶氮气，一般需抽查化验10瓶氮气纯度，如有一瓶不合格或接近标准，则需要瓶瓶化验，同时核对氮气瓶标签纯度，不合格或偏低的应退换。置换前把发电机氢气排放在氢压0.01 MPa，置换开始时，严禁明火作业。氮气由发电机氢系统最低点进入，最高位置排出。氮气顶入速度不能太快，以1～2 min 1瓶为宜。顶氢过程中，发电机压力升高要及时排放氢，不能弊压。同时对发电机体上部所有冷却系统阀门要逐个排放，死角不能漏排。按经验，当置换用氮气30瓶左右时，可直接用微氢表测定排出的混合气体纯度，最好用两块微氢表对比测定。当含氢≤1.5%时，氮气置换氢气合格。随后可进行空气置换氮气，压缩空气顶入40 min后化学采样，用气体吸收法分析含氧量，当含氧量≥15%即为合格，退氢结束。 1.1.2 发电机充氢置换 　　发电机检修完，再准备40～50瓶氮气，同退氢一样，化验合格后待用。首先氮气顶空气，此操作和氮气顶氢气相同，所有阀门必须在冲氮气时放2～3遍，顶氮气时速度仍为1～2 min 1瓶为宜，置换到30瓶左右时，化验排出气体含氧量≤2%时合格，系统保持一定压力，补氢前将氮气压力放至0.01 MPa。同时在用氢气置换氮气前，检查补氢管过滤器有无堵塞现象。化学和电气负责人联系好，氢站先开氢门，控制好氢气流量，补氢速度以2～4 m3/min为宜。补氢时，发电机内压力上升时应及时排放，当置换用氢量为机体积3倍左右时，由化学人员采样化验，用QRD-1102型热导式分析器测定氢浓度，当氢纯度≥96.5%时，再采样分析2次，确认无误后即为置换合格。 1.2 制氢设备的气体置换工作 　　置换前，准备2～3瓶氮气，并分析化验氮气纯度，合格后固定在瓶架上。检查氢压力调整器出口门是否关严，将系统压力放掉，至残气压力为0.01 MPa。将氮气减压表出口和置换用的氢分离器入口门用橡胶管接好，缓慢打开氮气瓶出口门，再旋转减压阀，使出气压力控制在0.2～0.3 MPa，向系统冲入氮气，当压力调整器水位下降至50 mm左右时，打开氢洗涤器排气门，　当水位升至450 mm左右时，关闭排气门，如此反复4～5次，采样化验氮气纯度达98%时，充氮合格，关闭氢分离器入口，关闭减压表出口门，通知检修人员。如检修氢管道，用上述同样的方法，分段进行氢置换。 1.3 储氢罐的气体置换 　　退氢置换时，将该罐压力供至0.5 MPa，退出运行状态，放掉余气，出入口门加堵板，与系统可靠隔绝。备足合格的氮气瓶，开始置换工作，用橡胶管将氮气减压表和氢罐底部排污门连接好，旋开气瓶出口门，打开减压阀，使压力控制在0.2～0.3 MPa，开底部排污门、顶部排气门，并不断在顶部排气门用氢检漏仪测氢纯度，当氢气纯度≤1.5%时，充氮合格，关闭顶部排气门，停止排气，继续充氮气，当罐压升至0.05 MPa时关闭底部排气门，停止冲氮，通知检修。 　　充氢置换时，首先必须进行氮气置换空气，氮气从顶部进入，底部排出，用气体吸收法测含氧≤2%时，充氮合格，关闭底部排污门。氢气置换氮气时，可直接制氢或用邻罐氢气置换，氢气从上部进入，下部排出，各门开度不要过大，并不断采样化验，用QRD-1102型热导式分析器测定，当氢纯度≥99.5%，含氧<2%时，充氢合格，并入贮氢系统。当一列罐置换时，可以串联置换，节省大量氮气。 2 制氢设备的启停工作 2.1 电解槽的启动工作 2.1.1 启动前应具备的条件(DQ4型) 　　(1) 交流电压(380±10)V之内，保险完好； 　　(2) 电解液打回电解槽，碱液的相对体积质量1.25～1.30及各项指标合格； 　　(3) 氢氧侧水箱、均压箱水位分别在200、400～500 mm； 　　(4) 氢侧氮气置换合格，残气压力在0.01 MPa为最佳； 　　(5) 电解槽系统各阀门检查试压完好。 2.1.2 电解槽启动 　　(1) 合上硅整流盘电源，按启动按钮，根据电解液温升情况，调整电流，通常以2 A/min速度调整为宜。电流由最小值逐渐调到正常值，启动制冷机，投微氧表； 　　(2) 观察氢氧压力调整器水位，均压箱水位应正常，打开氢氧洗涤器各冷却水门，压力调整器出口门，15 min后打开凝结水补水门； 　　(3) 间断开动洗涤器排气门，制冷机放水门，氢气采样门，排出系统积水及不合格氢气，当氢气湿度合格时，打开出口门，　并继续从制氢系统出口门采样化验，当氢纯度≥99.5%，氢露点≤-30℃时，停止排气； 　　(4) 当系统压力高于贮氢罐压力0.05 MPa时，开制氢系统出口门，氢罐入氢总门向氢罐送氢，同时打开氧水封出口门，均压箱出口门，氢氧两侧出气温度达70℃时，打开分离器冷却水门，保持(70±5)℃。 　　注意：在氢置换氮气向空排放时，一定要保证氢侧不能放出水来。 2.2 停止工作 　　电解槽停止工作时，先将电压电流调到最小值，然后关上电源，关闭系统出口门、入氢罐总门、均压箱出口门、氧水封入口门、压力调整器出口门、深除湿出入口门，　必要时开启氢氧洗涤器排气门，将系统压力降至适当值，关闭各冷却水门，保持电解槽压力以备用。 　　停用的电解槽要注意观察(2 h1次)氢氧侧水位保持在(200±50)mm，均压箱水位保持在400～500 mm。发现氢氧侧(压力调整器)水位差大时，应及时调整。 3 日常监测分析及管理工作 　　由于氢气的易爆特性，为确保安全生产，不留下安全隐患，加强日常监测分析，是诊断设备系统安全运行的必要手段。 　　(1) 应周期性地分析制氢设备、氢罐、发电机氢气纯度和湿度，　化验分析方法和仪表监测相结合，相互校验，分析结果一定要准确无误，严防数据由于分析失误造成假性合格。 　　(2) 取样时，一定要有代表性，开启取样门至少放气1～2 min，吹洗管路，用橡胶球胆取样，至少要用所采气体冲洗两次，防止空气进入。取样时，应先抄表，后取样，防止由于压力不稳，影响仪表的正确指示。同时车间、班组应对化验工作的规范性进行抽查，建立校核制度。 　　(3) 重要操作实行操作票制度，进行危险点分析，如氢站补水操作、置换操作等。设备正常运行时，加强对运行参数的检查分析，水位监测及时到位，发现异常及时调整或处理。 　　(4) 严格执行《安规》有关规定，工作人员着装应防静电，不穿钉子鞋，其他人员进入氢站必须禁带火种，并按门警制度进行登记，闲杂人员一律不许入内。尽量不在氢站进行明火作业，如必须动火应有厂级领导同意，在各种措施绝对可靠的情况下方可进行，并不间断进行氢气监测。 4 几点值得注意的问题 4.1 氢罐应定期检查 　　应定期对氢罐进行解体检查，检查其内部氢取样管是否有漏点，若有，　在置换时取样没有代表性，给安全生产带来了较大威胁，特别是在氮气或二氧化碳置换空气时，如从底部进入氮气或二氧化碳，极易造成取样分析假性合格，给置换工作带来隐患，酿成大祸。 4.2 氧水封结垢 　　氧水封用水通常为工业水，由于氧气中带有碱液，各工业水混合后，析出碳酸钙沉淀，造成水封管结垢，影响安全生产，故建议定期检查水封管，结垢量大时应进行清理或酸洗工作，　也可改变水源，用凝结水或除盐水代替。 4.3 置换用氮气纯度 　　置换用氮气纯度一般规定为98%以上为合格，建议应为99%以上，根据经验，如整批纯度在98%～99%时，特别是平均氮气纯度在98.5%以下时，在置换过程中，氮气消耗量较大，并且置换较慢，很难达到混合气中的氧小于2%。 4.4 制氢系统检修用水 　　制氢系统压力调整器检修时，用水将浮桶浮起，这里用的水应为凝结水或除盐水，绝对不允许用工业水，否则会和电解槽内氢氧化钾残液发生反应，形成细小碳酸钙颗粒，　影响电解小室的气体通道，对电解槽的正常工作带来不利影响，严重时影响安全生产。 4.5 电解槽置换用介质 　　制氢设备置换时，所用中间介质一定要用氮气，不能用二氧化碳，否则会造成二氧化碳与电解液发生反应，使电解液杂质增多，纯度降低。(吴 锐，施 江，欧阳素华)

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