氢气系统措施

江阴利港发电有限责任公司600MW超临界机组发电机氢系统吹扫、调试及充氢措施编号：江阴利港/汽机-013-2006编写：韩功昭审核：田云峰批准：赵之东华北电力科学研究院有限责任公司2006年01月华北电力科学研究院有限责任公司科技档案审批单报告名称：江阴利港发电有限责任公司600MW超临界机组发电机氢系统吹扫、调试及充氢措施报告编号：江阴利港/汽机-013-2006出报告日期：2006年01月保管年限：长期密级：一般试验负责人：司派友、吕炜试验地点：江阴利港发电有限责任公司参加试验人员：韩功昭、孙忠强、黄兴参加试验单位：华北电力科学研究院有限责任公司、江苏电建三公司、江阴利港发电有限责任公司试验日期：2006年01月～2006年12月打印份数：20拟稿：韩功昭校阅：司派友审核：田云峰生产技术部：周小明批准：赵之东目录1、设备系统概述2、联锁保护清单3、编制依据4、调试范围及相关项目5、组织与分工6、调试前应具备的条件7、调试项目和程序8、调试质量的检验标准9、安全注意事项10、调试项目的记录内容1.设备系统概述江阴利港三期工程5、6号超临界机组配用的是上海汽轮发电机有限公司制造的QFSN—600—2型发电机。该型汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即：发电机定子绕组水内冷却，转子绕组氢内冷却，定子铁心和结构件为氢气表面冷却。发电机的气体控制系统用以保证发电机内的气体转换，自动维持机内氢气压力稳定，维持氢气纯度。氢气系统主要设备有：冷凝式氢气干燥器、氢循环风机，氢气压力调节器、二氧化碳加热器、安全阀、真空净油装置、纯度分析器、油水探测器、发电机绝缘局部过热监视器、湿度仪，冷氢温度开关、压力开关等。该系统由制氢站提供氢气，通过供氢母管，经过氢气压力调节器进入发电机；发电机内的氢气压力通过压力调整器自动保持在一特定值；发电机气体置换采用中间介质（CO2或N2）置换法；用氢气干燥器来给发电机的氢气去湿。1.1主要设备技术规范：1.1.1设计参数额定氢气压力：0.4MPa（表压，下同）氢气纯度：≥97%正常，≤90%报警氢气湿度：≤15g/m3氢气压力在0.53MPa气体置换：需要用的CO2体积(CO2置换空气时)为发电机和管道容积的2～2.5倍,需要用的氢气体积为2.5～3倍,需要用的CO2体积(CO2置换氢气时)为1.5～2倍1.1.2冷凝式氢气干燥器：型号：LQS-ⅡCS输入功率：4kW电源：380V冷却水流量：≤1.7t/h环境温度：5～50℃氢气处理量：100Nm³/h运行压力：0～0.8Mpa重量：800kg制造厂：扬州电力设备修造厂1.1.3氢循环风机：型号：WBF-460风量：＞120m3/h风压：4kPa电压：380V功率：4kW防爆等级：dⅡBT4制造厂：扬州伊华科技有限公司1.1.4CO2气体加热器型号：RQJR-Ⅰ电压：380V功率：3.5kW制造厂:扬州伊华科技有限公司2.联锁保护清单2.1发电机氢压≤0.36MPa时，氢气纯度监测装置中的气体压力变送器压力低报警触点发出“发电机内氢气压力低”报警信号；2.2发电机氢压0.435Mpa时，气体压力变送器压力高报警触点发出“发电机内氢气压力高”报警信号；2.3当供氢母管压力低至0.52MPa时，压力开关3闭合，发出“供氢压力低”报警信号；2.4发电机氢气纯度≤95%时，纯度仪低报警触点发出“氢气纯度低”报警信号；2.5发电机内出现油水时，油水探测器发出“油水探测器液位高”报警信号。2.6当发电机；冷氢温度升高至46℃时，发电机冷氢温度继电器触点闭合，发出“发电机冷氢温度高”报警信号。3.编制依据1.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（1996年版）1.2《火电工程启动调试工作规定》（1996年版）1.3《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）DL5011-921.4《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL5031-941.5《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）1.6《发电机氢气系统说明书》—上海汽轮发电机有限公司4.调试范围及相关项目4.1发电机氢气系统热工信号以及联锁、报警、保护的确认。4.2发电机氢气系统吹扫，由安装单位负责。（相关项目）。4.3发电机氢气系统试运，投入各自动、联锁保护。5.组织与分工依据《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》。5.1建设单位：全面协助试运指挥部及分部试运组做好试运中的指挥管理工作，协调各方关系，解决有关问题,进行生产准备；提供电气整定值；完成系统隔离和设备启停操作。5.2施工单位：完成启动所需要的建筑、设备及临时设施的施工；完成单体试运工作并提交记录；做好试运设备与运行或施工设备的安全隔离措施；负责现场的安全、消防、消缺、检修工作。5.3调试单位：负责编制相关调试措施；提出技术问题的方案或建议；进行现场指导；组织和办理验收签字；编写调试报告。5.4监理单位：检查、督促本措施的实施，参加试运工作并验收签证。5.5本措施未涉及属正常范围的操作和处理按运行规程执行，运行规程如有与本措施相冲突的地方按本措施执行。6.调试前应具备的条件6.1厂区内场地平整，道路畅通。6.2试运现场环境干净，现场的沟道及孔洞的盖板齐全，临时孔洞装好护栏或盖板，平台有正规的楼梯、通道、过桥、栏杆及其底部护板。6.3消防系统处于可靠备用状态。6.4排水系统及设施能正常使用。6.5现场有足够的正式照明，事故照明系统完整可靠并处于备用状态。6.6在寒冷气候下进行试运的现场，应做好厂房封闭和防冻措施，室内温度能保持＋5℃以上。6.7电话等通讯设备安装完毕，可以投入使用。6.8发电机的氢系统设备与管道安装完毕，并经整体风压试验合格。CO2加热器安全阀，CO2汇流排安全阀，及氢气压力调节器和气体压力变送器，在风压试验时应整定合格。氢冷却器通水试验良好。6.9润滑油、密封油系统油循环结束，恢复系统。6.10密封油系统调整试验已完成，差压阀、平衡阀特性试验合格，检漏仪安装结束，热工仪表校验合格，表计齐全。6.11发电机周围清理干净，无易燃物件，距发电机及氢系统周围不小于5m范围内已划出严禁烟火区域，并挂有警告牌。6.12准备好压缩空气源和足量的质量合格的氢气和CO2。母管的氢气压力宜比发电机额定氢压高0.2MPa以上，纯度一般应为99.5%，最低不低于98%。6.13氢站至厂房氢母管上应有放气阀，以便气体置换时用。6.14操作氢气系统阀门时，要缓慢开关，根据需要可以使用铜扳手。7.调试项目和程序7.1联锁保护及报警试验7.2系统吹扫，由安装单位完成。7.3用压缩空气反吹扫氢站至厂房管道至干净。7.4用压缩空气吹扫发电机本体以及管道至干净7.5气体置换7.5.1机组采用中间介质置换法充氢。即利用CO2驱赶发电机内的空气（或氢气），然后又用氢气（或空气）驱赶CO2，使发电机内在气体置换时，空气、氢气不直接接触，因而不会形成具有爆炸浓度的空气、氢气混合气体。置换过程中保持发电机内压力5～20KPa。7.5.2气体置换应在发电机静止或盘车情况下进行，必须保持轴密封瓦处正常油氢压差。7.5.3用CO2置换空气的步骤：A.卸下可移连接管“A”。B.关闭阀#1，开启阀#2，稍开阀#3，将气体纯度监测装置采样管路接通到顶部汇流管。C.开启阀#7及阀#21，关闭阀#6，将排气接通到顶部汇流管。D.关闭阀#8和阀#50。E.开启阀#5，将CO2气源接通到底部汇流管。F.将CO2汇流排上所有阀门开足，开启阀#37，维持机内压力5～20kPa。G.投入CO2气体加热器，加热器出口气体温度应达到10℃以上。H.如果不投CO2气体加热器，应观察二氧化碳进气管道结霜情况，；离发电机连接处至少3米远的管道上不应结霜。I.观察纯度仪，当充入1.5倍发电机容积的二氧化碳时，纯度仪读数应为93％。G.打开吹死角门。继续充入二氧化碳直到纯度仪指示到95％。K.先关闭CO2汇流排上所有阀门，再关闭阀#5，，关闭阀#3。停止CO2气体加热器。L.静止时充入的CO2所需量为发电机容积的1.5倍,当发电机充入CO2后,其CO2纯度达到95%以上时，可以充入氢气。7.5.4用氢气置换CO2的步骤：A.确信可能向发电机漏入空气的所有管道、阀门都已切断。B.装上可移连接装置。C.开启阀#1，关闭阀#2，稍开阀#3，将气体纯度监测装置采样管路接通到底部汇流管。D.开启阀#6，关闭阀#7，将排气接通到底部汇流管。E.适当开启阀#21。F.供氢母管压力应维持在0.63-0.7Mpa之间。G.开启阀#8和阀#50。H.开启阀#52或用氢气压力调节阀将氢气充入机内。L.机内压力维持在21-35kPa,充氢直到纯度仪指示达到95％以上。（大约充入2.5倍发电机容积的氢气）。M.开启阀#24，对发电机出线盒进行排气约2分钟N.开启阀#31和阀#32，排气约2分钟O.开启其它排死角门适当排气。P.当氢气纯度≥98%时，关闭阀#21，关闭阀#6，关闭充氢门，稳定20分钟后，确认机内氢气纯度在98%以上。Q.氢气纯度达98%、氧气含量低于2%时方可提高氢压至要求的数值。在提升氢压过程中应注意监视密封油压，确保油氢差压。R.可通过压力调节阀G(112阀)来保持发电机内要求的氢压（建议用手动门控制）。7.5.5用CO2气体置换氢气步骤：A.关闭阀#8和阀#50，开启阀#7和阀#21排放氢气，将发电机内氢压降至0.05MPa以下。B.卸下可移连接装置。C.除了CO2气体的需求量为空气体积的两倍以上，其余过程与用CO2气体置换空气的步骤相同。D.调整阀#21，使机内氢气压力在0.01-0.03MPa。E.继续向机内充CO2。当排氢时，在排气管上取样CO2气体含量达97%时即可停止充CO2气体，排死角。7.5.6用压缩空气置换CO2。用干燥过的压缩空气排CO2气体，直至CO2含量低于15%以下后，可停止排气。8.调试质量的检验标准详见质量检验评定表9.安全注意事项9.1参加调试的所有工作人员应严格执行《安规》及现场有关安全规定，确保调试工作安全可靠地进行。9.2如在调试过程中可能或已经发生设备损坏、人身伤亡等情况，应立即停止调试工作，并分析原因，提出解决措施。9.3如在调试过程中发现异常情况，应及时调整，并立即汇报指挥人员。9.4调试全过程均应有各专业人员在岗，以确保设备运行的安全。9.5发电机转动或充气时必须保证密封瓦的供油，注意保证密封油压应比发电机内部气体压力高出给定压力。9.6为了减少气体消耗，在置换气体过程中，发电机壳体中可保持较低压力（约0.03MPa左右）。9.7充氢或排氢时应控制气流流动的速度，以免因气流速度太快而使管路变径处出现高热点危及安全。9.8充入发电机氢气湿度应不高于露点-25℃，机内氢气湿度应不高于露点-5～-25℃。9.9氢气、压缩空气、氮气均需从气体控制站上专设的入口引入，不允许弄错。9.10现场特别是排空管附近禁止明火。9.11置换气体过程中，气体排出管路及气体不易流通的死区，特别是氢气干燥器和发电机油水探测器等处应勤排放，最后均应取样化验，各处都要符合要求。9.12发电机充氢后且机组正常运行情况下，为保证氢气质量，除去氢气中的水分，须投入氢气干燥装置及氢循环风机。9.13定子冷却水投运后,机内氢压必须大于水压0.035MPa以上。9.14机组启动时,发电机不宜过早投入氢气冷却器冷却水。9.15发电机运行时，机内氢气纯度低于97%，应进行排补氢。排污时应确认排污口附近无动火工作。操作应缓慢，以防止产生静电引起爆炸起火。9.16发电机内氢压下降或发生漏氢时，应立即查明原因，并设法消除。10.调试项目的记录内容北京灿里世电力质量体系审核中心统一印制