露點儀在電廠的應(yīng)用
沙角發(fā)電C廠(簡稱C廠)安裝有3臺660 MW進口發(fā)電機組,，發(fā)電機由GEC-ALSTHOM公司制造,，型號為T271-606，采用水-氫-氫冷卻方式,，即定子繞組由去離子水內(nèi)冷,，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子由壓力為4.0bar的氫氣冷卻，與之配套的是2套由美國An Allegheny edyne公司生產(chǎn)的HM-CID2型制氫設(shè)備,。由電解組件電離產(chǎn)生的氧氣經(jīng)過氧分離器后進入氧冷凝器,，除去水分后直接排空，產(chǎn)生的氫氣進入氫冷凝器后再經(jīng)干燥器進一步干燥,，然后進入3個氫氣儲氣罐,，供給發(fā)電機組。干燥器是分子篩小球吸附型,， 可通過加熱脫水再生,。堿液熱交換器及氫、氧冷凝器使用的冷卻水為補水泵提供的除鹽水,。
1 制氫系統(tǒng)運行狀況
本套制氫設(shè)備于1999年建成投運,。兩年多來，因其自動化程度高,，穩(wěn)定性好,，故障率低，運行可靠性較高,，但存在氫氣露點超標(biāo)問題,。按照電力工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)，機壓下的發(fā)電機氫氣露點不大于0℃,，但C廠發(fā)電機氫氣露點好多時間都在0℃以上,。發(fā)電機氫氣露點一年的變化呈拋物線形，1～3月及11～12月氫氣露點合格,，而4～10月,，氫氣露點超標(biāo)，不合格的時間數(shù)超過半年,。
2 露點超標(biāo)原因分析
2.1 潤滑油系統(tǒng)的影響
因氫冷發(fā)電機在正壓下運行,，為避免氫氣泄漏，配有相應(yīng)的密封油系統(tǒng),。有些電廠的密封油系統(tǒng)與潤滑油系統(tǒng)是相互獨立的,， 潤滑油系統(tǒng)只對密封油系統(tǒng)提供補油,。在C廠，這兩個系統(tǒng)是連為一體的,，潤滑油經(jīng)潤滑油冷油器冷卻后,，進入密封油主油箱，再經(jīng)密封油泵送至密封瓦,，回油在除去氫氣和油煙后再回到潤滑油主油箱,。密封油系統(tǒng)不單設(shè)冷油器，而是利用潤滑油冷油器對密封油進行冷卻,。軸封蒸汽與潤滑油的接觸會導(dǎo)致潤滑油含水量增加,，而密封油又是與氫氣直接接觸的。由于密封油是使用經(jīng)冷卻后的潤滑油,，因而由軸封蒸汽進入潤滑油中的水分會使發(fā)電機氫氣的濕度不斷增大,，這就是引起發(fā)電機氫氣露點超標(biāo)的根源。
2.2 來氫露點超標(biāo)
不難發(fā)現(xiàn)發(fā)電機氫氣露點一年的變化規(guī)律與當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓辔呛?，即隨著氣溫的升高氫氣露點亦隨之升高,。當(dāng)然，因發(fā)電機氫氣露點的變化受到運行狀況,，如氫氣排補情況的影響,，而不能正確反映來氫的情況。通過對制氫站儲氫露點數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,，發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律與發(fā)電機氫氣露點的變化規(guī)律十分相似,。可以認(rèn)為：隨著氣溫的升高,，來氫露點超標(biāo),，從而導(dǎo)致發(fā)電機氫氣露點超標(biāo)。環(huán)境溫度對制氫過程的影響具體反映在冷卻水溫上,。冬天氣溫低,，冷卻水溫度低，冷卻效果好,，氫冷凝器出口氫氣的露點低,，經(jīng)干燥器進一步干燥后進入儲氣罐的氫氣就能保證較低的露點。一旦氣溫升高,，冷卻水溫度隨之升高,，冷凝效果變差。一旦冷凝器出口氫氣濕度高,，則氫氣干燥器出口的氫氣露點也將提高，進入儲氣罐的氫氣露點就難以保證,。按廠家的要求,，電解過程中冷卻水zui高允許溫度為40℃,，zui大允許壓力0.7 MPa，zui大流量40 L/min,，而冷凝器的冷卻水zui高允許溫度為10℃,，zui大允許壓力0.7 MPa，zui大流量40 L/min,。目前的運行狀態(tài)是,，2種冷卻水其實來自同一水源，其壓力和流量都能達到廠家要求,，電解過程冷卻水的溫度也能得到保證,，冷凝器冷卻水的溫度幾乎都在10℃以上，無法達到要求,，特別是夏季時,，冷卻水的溫度較高，從而導(dǎo)致來氫露點超標(biāo),。
2.3 未安裝氫氣干燥器
密封油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點決定了發(fā)電機氫氣中的含水量是一個累積的過程,，如果不能及時去除氫氣中的水分，那么氫氣露點超標(biāo)是不可避免的,。氫氣干燥器可以通過對流經(jīng)干燥器的小流量氫氣進行干燥而起到對發(fā)電機氫氣不斷凈化的作用,。而C廠3臺機組的發(fā)電機氫氣系統(tǒng)均未安裝氫氣干燥器。這是發(fā)電機氫氣露點超標(biāo)的主要原因,。
氫冷發(fā)電機
監(jiān)測氫冷發(fā)電機的濕度和溫度以獲得zui大收益,。由于其高導(dǎo)熱性和低粘度，干燥的氫氣可被用來冷卻發(fā)電機,。氫氣中含水量的增加將導(dǎo)致冷卻效率降低,、絕緣能力下降、發(fā)電機部件受到腐蝕,，zui終導(dǎo)致發(fā)電機*發(fā)生故障,。 對于監(jiān)測干燥機性能而言，MICHELL TRANSMET IS露點變送器是理想的選擇,?？梢詫⒃搨鞲衅髦苯影惭b在壓力管道上，提供測量以顯示是否將干氫送入發(fā)電機中,。
燃?xì)廨啓C進氣
監(jiān)測濕度以優(yōu)化燃?xì)廨啓C性能,。對于良好的渦輪機(燃?xì)廨?控制而言，進氣濕度測量是至關(guān)重要的,。 當(dāng)空氣變冷的時候,，燃?xì)廨啓C性能更佳。這是因為溫度降低，空氣密度增加,，從而導(dǎo)致更多氣體流過燃?xì)廨啓C,，增加發(fā)電量。溫度每升高1℃,，意味著可能損失0.5%的電力,，然而應(yīng)當(dāng)避免太冷或者太潮濕的進氣。原因在于這會導(dǎo)致水冷凝甚至結(jié)冰,，從而損壞渦輪葉片,。公共設(shè)施運營商在擁有可靠的濕度監(jiān)控之后，就可以冷卻并壓縮進氣,，zui大限度地提高產(chǎn)電量,，而不會出現(xiàn)水汽凝結(jié)的危險。
MICHELL 30多年的濕度領(lǐng)域測量經(jīng)驗與阻抗技術(shù)EAISDEW系列結(jié)合,。 對于電力行業(yè)中的運營商而言,，這就意味著他們將擁有可靠、穩(wěn)定以及的測量數(shù)據(jù),。 EAISDEW系列為您提供多種選擇： 數(shù)字圖形化顯示,、多語言菜單、警報單元,、趨勢分析,、監(jiān)測1年的歷史記錄、無線局域網(wǎng)/局域網(wǎng)等,。
測量壓縮空氣
如果露點測量的同時也有壓力測量,，就可以帶來更多優(yōu)勢。當(dāng)露點測量數(shù)據(jù)與實時的壓力數(shù)值結(jié)合在一起,，就可以在線實時輸出常壓露點和ppm體積比,，不會帶來因壓力不同而造成的露點數(shù)值的歧義。例如對于醫(yī)用氣體,，就可以快速方便地完成標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測量要求,。歐伯特是*個專為這種需求提供特殊設(shè)計產(chǎn)品的公司。歐伯特公司露點和壓力變送器HZ950正是滿足壓縮空氣市場的這種要求,。
六氟化硫SF6氣體絕緣設(shè)備
露點和壓力在線測量實時監(jiān)測SF6氣體質(zhì)量,。電力行業(yè)采用六氟化硫(SF6)氣體來絕緣電力傳輸和分配中的開關(guān)、斷路器以及其它設(shè)備,。為確保其可靠性,，應(yīng)當(dāng)zui大限度地減少SF6中的水蒸氣含量。過多的水分會增加不必要的二次分解物,，這些分解物可能導(dǎo)致電弧和設(shè)備故障,。
采用歐伯特公司的濕度密度多參數(shù)變送器EAISDEW就可以很方便的在線監(jiān)測SF6,，創(chuàng)新性的EAISDEW不但可以測量露點，同時還測量壓力和溫度,，進而計算出包括SF6密度在內(nèi)的其它四個參量,，對評估SF6絕緣狀態(tài)提供了很好的依據(jù)。利用標(biāo)準(zhǔn)化的壓力計算檢測出是否存在突發(fā)的和微小的泄露,，而在線露點測量為操作人員隨時警示水分狀態(tài)，內(nèi)部的水分會降低SF6絕緣性能并導(dǎo)致其快速惡化,。采用在線狀態(tài)監(jiān)測方式可以減少現(xiàn)場巡檢的次數(shù)和工作量,，幫助確認(rèn)沒有SF6排放到大氣中。
輸電
在線監(jiān)測變壓器的油中水分,。水分會降低變壓器油的絕緣性能,，加速變壓器老化。變壓器中發(fā)的油中含水量會定期做抽查,，然而含水量可能迅速發(fā)生變化,，因此定期抽樣并不足夠。為了保護變壓器,，需要采用在線監(jiān)測系統(tǒng)以確保進行及時并且具有成本效益的維護,。
MICHELL油中水分變送器EAISDEW系列可以測量變壓器油中的含水量，給出油狀況的實時圖像,，并且顯示變壓器是如何正常運行的,。變送器顯示所有環(huán)境和運行條件下的水分，適用于任何絕緣油,。測量數(shù)據(jù)可直接傳遞連接至變電站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,。
絕緣干燥中的露點測量
在建造新變壓器或者檢修已裝變壓器時，可以通過加熱和抽真空來干燥絕緣紙板,，去除水分,。經(jīng)過干燥程序之后，用干燥氮氣吹掃油箱,。測量露點是監(jiān)測干燥過程以及在氮氣吹掃之后確認(rèn)zui終干燥度而廣泛使用的一種方法,。歐伯特同時提供固定式和便攜式露點儀MDM300、CERMAX-IS,，快速的響應(yīng)時間可以快速可靠地驗證是否達到可接受的干燥程度,。
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