汽輪發(fā)電機(jī)氫氣排污方法的安全性及經(jīng)濟(jì)性分析

【摘 要】汽輪發(fā)電機(jī)氫氣排污方法最經(jīng)常使用的有兩種，一種是連續(xù)式補氫排污的方式，另一種是間斷式補氫排污的方式，這兩種方式各有各的優(yōu)勢，具體選擇哪一種更加具有安全性以及經(jīng)濟(jì)性，則需要與依據(jù)實際情況而定，但是大體上講，連續(xù)式補氫方式優(yōu)勢更加突出，本文通過某公司實踐案列的介紹，對汽輪發(fā)電機(jī)氫氣排污方法的安全性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，希望有所幫助。

【關(guān)鍵詞】汽輪發(fā)電機(jī)；氫氣排污；安全性；經(jīng)濟(jì)性；分析

汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)氫氣排污方法的選擇，不僅有關(guān)企業(yè)公司的經(jīng)濟(jì)成本，更關(guān)系到汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)設(shè)備的使用安全性，因此工作人員的確要慎重選擇。但是因為各個公司的情況不一，有些比較好的方式，未必能夠適應(yīng)本企業(yè)公司，因此需要工作人員進(jìn)行大量的實驗論證，依據(jù)論證結(jié)果來選擇合適的方式，總之是要在考慮安全性的情況下，再考慮經(jīng)濟(jì)性，這樣才能夠選擇性價比最高的方法。

1.實踐案例

某公司正在使用的兩臺汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)，其所使用的冷卻方式是水-氫-氫，在這其中氫氣所起到的主要作用是冷卻定子鐵芯，同時進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組。整個氫氣系統(tǒng)有很多的作用，首先，當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)漏氫的現(xiàn)象時，會及時的補充氫氣，還能夠進(jìn)行自動監(jiān)視，除此之外，還可以對氫氣純度進(jìn)行有效的規(guī)定等。經(jīng)過長期的使用發(fā)現(xiàn)，這兩臺機(jī)組都不同程度的存在著漏氫的問題，但是2號汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)經(jīng)過徹底的維修，這個問題已經(jīng)得到解決，而1號機(jī)因為維修并不徹底，所以幾乎每天都要進(jìn)行補氫，這使得運行人員的工作量大大增加，同時也提高了氫系統(tǒng)故障的概率，由此工作人員需要進(jìn)行有利措施，暫時將1號汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)所面對的問題加以解決，本公司維修人員選擇使用了間斷式排污的方式，這與連續(xù)排污有很多不同，盡管如此，但是依然存在著浪費氫氣的現(xiàn)象。所謂間斷式的補氫方式簡單的說就是指工作人員在進(jìn)行一次補氫提壓之后，需要通過花費一定的時間混合，以便氫氣能夠泄到相對的低值，之后再進(jìn)行補氫提壓，經(jīng)過幾個這樣的循環(huán)之后，氫氣純度即會達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。與間斷式補氫方式相比，連續(xù)式補氫的方式就比較簡單，操作起來并不復(fù)雜，就是指一次補氫即使氫氣的純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。

2.汽輪發(fā)電機(jī)氫氣排污方法的安全性及經(jīng)濟(jì)性分析

通過數(shù)據(jù)計算可以發(fā)現(xiàn)，工作人員利用邊補邊排的方式，能夠非常快速的將氫氣純度上升到一定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。如果所消耗的氫氣體積一致，連續(xù)式補氫方式與間斷式補氫方式相比，前者更能夠在段時間內(nèi)將氫氣純度提升到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。

有些工作人員認(rèn)為，氫氣純度提升的快慢，與補氫速度的快慢并沒有任何的關(guān)系，但是實際上并非如此，這主要是因為當(dāng)氫氣補入之后，要與原有的氫氣進(jìn)行徹底的混合，還需要一定的時間，有些時候混合的過程甚至需要非常長的時間，這就會出現(xiàn)邊補邊排方式可能會比間斷式補氫方式效率并要低很多，這主要是由于第一次補入氫氣進(jìn)行排污之后，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的氫壓值并不高，有些情況，甚至要比最初的氫壓要低很多，因此導(dǎo)致上述情況。通過大量的計算分析，運用如下方法最佳：

首先，如果汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)負(fù)荷并沒有非常高，而無論是轉(zhuǎn)子的溫度，還是鐵芯的溫度都不是非常高時，工作人員可以直接選擇降低氫壓來進(jìn)行排污，這樣不僅既能夠節(jié)省大量的時間，同時還能夠減少成本的花費，最為重要的是，通過降低氫壓之后，再進(jìn)行補氫，能夠在很短的時間就可以是氫氣純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。

其次，連續(xù)補氫應(yīng)盡量快速，同時也要防止密封油與氫氣壓差的波動。因為補人的氫氣是從發(fā)電機(jī)上端進(jìn)入的，排污是從下端出去的，如果快補的話沒等補入的氫氣和發(fā)電機(jī)里原有的氫氣完全混合時，就可以把純度較低的氫氣先期排出，這時需要氫氣站適當(dāng)?shù)靥岣哐a氫氫壓。

3.兩種補氫排污方法實際效果驗證

3.1間斷式補氫排污過程曲線

3.2連續(xù)式補氫排污過程曲線

3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計

連續(xù)式補氫及間斷式補氫前、后的數(shù)據(jù)對比見表1。

從表中可以看出：與間斷式補氫相比，連續(xù)式補氫具有以下優(yōu)點：

氫氣壓力較為穩(wěn)定，可以減少主壓差閥動作次數(shù)，極大地提高了氫氣系統(tǒng)和密封油系統(tǒng)的安全性；排污時間短；連續(xù)式補氫過程中，供氫閥門和排污閥門開度調(diào)節(jié)好后，基本不需要再進(jìn)行其他的操作；而間斷式排污則需要數(shù)次操作排污閥門和補氫閥門，不僅增加了勞動量，閥門也易損壞，造成閥門不嚴(yán)，從而降低了安全性。

建議在采用連續(xù)式補氫的操作中：

維持發(fā)電機(jī)內(nèi)較低的氫氣壓力邊補邊排，盡量減少發(fā)電機(jī)內(nèi)較臟的氫氣量，這樣補進(jìn)去的新氫氣占發(fā)電機(jī)內(nèi)的總氫量比例較大，有利于氫氣純度的提升；排污快結(jié)束時，關(guān)閉排污閥門，把氫氣壓力提高到0.4MPa即可結(jié)束排污補氫；在保證安全的情況下，盡量采取快補快排的補氫方式，可用適當(dāng)提高氫站的供氫壓力或開大供氫閥門來實現(xiàn)，如果氫壓和密封油壓差波動較大時則不能這樣做。

4.結(jié)語

綜上所述，可知對汽輪發(fā)電機(jī)氫氣排污方法的安全性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析十分必要，因為很多企業(yè)公司所使用的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)漏氫的現(xiàn)象，如果不及時采取措施緩解，會影響汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的正常運行，尤其是在很長時間之后，氫氣的純度依然沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，既浪費時間，也浪費氫氣，這一定會增加成本，同時機(jī)組設(shè)備的安全性也無法保證，因此筆者對其氫氣排污方法安全與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析具有很大的現(xiàn)實意義。

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