-
沙角发电
C
厂
(
简称
C
厂
)
安装有
3
台
660
MW
进口发电机组，发电机由
GEC-
ALSTHOM
公司制造，型号
为
T2
71-606
，采用水
-
氢
-
氢冷却方式，即定子绕组由去离子水内冷，定子铁芯和转子由压力为
4.0bar
的氢
气冷却，与之配套的是<
/p>
2
套由美国
An Allegheny
Teledyne
公司生产的
HM-
CID2
型制氢设备。
由电解组件电离产生的氧气经过氧分离器后进入氧冷凝器，除
去水分后直接排空，产生的氢气进入氢冷凝
器后再经干燥器进一步干燥，
然后进入
3
个氢气储气罐，
供
给发电机组。
干燥器是分子筛小球吸附型，
< br>可
通过加热脱水再生。碱液热交换器及氢、氧冷凝器使用的冷却水为补水泵提供的
除盐水。
1
制氢系统运行状况
本套制氢设备于
< br>1999
年建成投运。
两年多来，
因其自动化程度高，
稳定性好，
故障率低，
< br>运行可靠性较高，
但存在氢气露点超标问题。按照电力工业部标准，机压下的发电
机氢气露点不大于
0
℃，但
C
厂发电机氢
气露点好多时间都在
0
℃以上。
发电机氢气露点一年的变化呈抛物线形，
1
～
3
月及
11
～
12
月氢气露点合格，
而
4
～
10
月，氢气露点超标，不合格的时间数超过半年。
2
露点超标原因分析
2.1
润滑油系统的影响
因氢冷发电机在正压下运行，为避免氢气泄漏，配有相应的密
封油系统。有些电厂的密封油系统与润滑油
系统是相互独立的，
润滑油系统只对密封油系统提供补油。在
C
厂，这两个系统是连为一体的，润滑油
经润滑油冷油器冷却后，进入密封油主油箱，
再经密封油泵送至密封瓦，回油在除去氢气和油烟后再回到
润滑油主油箱。密封油系统不
单设冷油器，而是利用润滑油冷油器对密封油进行冷却。轴封蒸汽与润滑油
的接触会导致
润滑油含水量增加，
而密封油又是与氢气直接接触的。
由于密封
油是使用经冷却后的润滑油，
因而由轴封蒸汽进入润滑油中的水分会使发电机氢气的湿度
不断增大，这就是引起发电机氢气露点超标的
根源。
2.2
来氢露点超标
不难发现发电机氢气露点一年的变化规律与当地的气温变化相
吻合，即随着气温的升高氢气露点亦随之升
高。当然，因发电机氢气露点的变化受到运行
状况，如氢气排补情况的影响，而不能正确反映来氢的情况。
通过对制氢站储氢露点数据
的统计分析，发现其变化规律与发电机氢气露点的变化规律十分相似。可以认
为：随着气
温的升高，来氢露点超标，从而导致发电机氢气露点超标。
环境温度对制氢过程的影响具体反映在冷却水温上。冬天气温
低，冷却水温度低，冷却效果好，氢冷凝器
出口氢气的露点低，经干燥器进一步干燥后进
入储气罐的氢气就能保证较低的露点。一旦气温升高，冷却
水温度随之升高，冷凝效果变
差。一旦冷凝器出口氢气湿度高，则氢气干燥器出口的氢气露点也将提高，
进入储气罐的
氢气露点就难以保证。按厂家的要求，电解过程中冷却水最高允许温度为
40
℃，最大允许压
力
0.7
MPa
，最大流量
40 L/min
，
而冷凝器的冷却水最高允许温度为
10
℃，最大允许压力
0.7
MPa
，最大流
量
40
L/min
。目前的运行状态是，
2
种冷却水其实来自同一水源，其压力和流量都能达到厂家要求，电解
过程冷却水
的温度也能得到保证，唯独冷凝器冷却水的温度几乎都在
10
℃
以上，无法达到要求，特别是夏
季时，冷却水的温度较高，从而导致来氢露点超标。
2.3
未安装氢气干燥器
密封油系统的结构特点决定了发电机氢气中的含水量是一个累
积的过程，
如果不能及时去除氢气中的水分，
那么氢气露点超标
是不可避免的。氢气干燥器可以通过对流经干燥器的小流量氢气进行干燥而起到对发电
机
氢气不断净化的作用。而
C
厂
3
台机组的发电机氢气系统均未安装氢气干燥器。这是发电机氢气露点超
标的主要原因。
3
改进建议
针对上述
3
种影响发电机氢气露点超标的原因，提出以下改进建议：
(1)
认真调整轴封蒸汽压力，防止压力波动，减少由轴封蒸汽进入润滑油中的水分，减缓氢气露点升高的
速度，同时延长润滑油净化器的运行时间，降低油中水的含量。
(2)
在制氢系统中增加一套制冷系统，为冷凝器提供满足设计要求的冷却水，使来氢露点处于较低水平，
保证源头氢气的品质。
(3)
每台发电机增加
2
台冷凝式或吸附式干燥器，交替运行，使发电机内的氢气在小流量的连续循环中不
< br>断得到干燥。否则，仅靠氢气的排补来降低氢气露点，将造成氢气的巨大浪费，并增加运行人员的工作量。
露点概念：就是氢气处于饱和状态下，当气温下降，出现氢气液珠的温度值
．
6.1
4.1
第一法
:
便携式测氢法
(
用露点温度表示
)
6.14.1.1
更改原因
根据中华人民共和国电力行业标准
《
氢冷发电机氢气湿度的技术要求》
(DL/T651-1999)
的规定
,
氢气湿度的
表示方法
:
发电机内氢气湿度和供发电机充氢、
补氢用
的新鲜氢气湿度
,
均规定以露点温度表示
,
通常用摄氏
温度
t,
单位为
0
C
。
我公司对氢气湿度原采用绝对湿度来表示，
单位为
g/m
3
。
该表示方式已不符合部颁要求，
现改为露点温度。
6.14.1.2
氢气湿度的部颁标准
6.14.1.2.1
发电机内氢
气在运行氢压下的湿度
(
露点温度
t<
/p>
d
)
应≤0
0
C
。
6.14.1.2.2
供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常
压下的湿度
(
露点温度
t
d
)
应≤
-25
0
C
。
部颁标准对发电机内和制氢站内的氢气湿度有严格的区别
:
发电机内氢气湿度是指氢压下的露点温度
,
而制
氢站内的氢气湿度是指常压下的露点温度。
6.14.1.3
常压下和氢压下露点温度的转换
我公司对氢气湿度的测量手段目前有两种方式
,
一是实验室用的便携式湿度仪
,
二
是在线湿度仪。
便携式湿度仪测定的氢气湿度是指常压下的露点温度
,
而在线湿度仪测定的氢气湿度则是指
氢压下的露点温
度。用便携式湿度仪测定发电机内的氢气湿度要考虑将常压下的露点温度转换成氢压下的
露点温度
,
在制氢站内抄在线湿度仪的氢气湿度数据时则要考虑
将氢压下的露点转换成常压下露点温度。
< br>6.14.1.3.1
常压下露点温度转换成氢压下露点温度
6.14.1.3.1.1
由
常压下露点温度通过查表求出对应的饱和水蒸汽压。
①当常压下露点温度
>0
0
< br>C
时
,
查表
B
1
“水的饱和水蒸汽压
(0
0
C
～
100
0
C)”；
②当常压下露点温度
<0
0
C
时
,
查表
B
3
< br>“冰的饱和水蒸汽压
(0
0
C<
/p>
～
100
0
C)
”；
6.14.1.3.1.2<
/p>
由常压下饱和水蒸汽通过计算求出氢压下饱和水蒸汽压。
氢压下饱和水蒸汽压
=
常压下饱和水蒸汽压×[（发电机内氢气表压
+0.1
）÷0.1]
6.14.1.3
.1.3
由氢压下饱和水蒸汽压通过查表达式求出对应的露点温度。
①当氢压下饱和水蒸汽压
>
611 Pa
时
,
查表
B
1
；
②当氢压下饱和水蒸汽压
< 611
Pa
时
,
查表
B
3
；
6.14.1.3.2
氢压下露点温度转换成常压下露点温度<
/p>
6.14.1.3.2.1
由氢压下露点温度通过查表求出对应的饱和水蒸汽压。
①当氢压下露点温度
>0
0
C
时
,
查表
B
1
②当氢压下露点温度
<0
0
C
时
,
查表
B
3
6.14.1.3.2.2
由氢压下
饱和水蒸汽压通过计算求出常压下饱和水蒸汽压。
常压下饱和水蒸汽压
=
氢压下饱和水蒸汽压×[
0.1÷（贮氢罐内氢气表压
+0.1
）
]
6.14.1.3.2.3
由
常压下饱和水蒸汽压通过查表求出对应的露点温度。
①当常压下饱和水蒸汽压
> 611 Pa
时
,
查表
B
1
；
②当常压下饱和水蒸汽压
< 611 Pa
时
,
查表
B
3
；
6.14.1.4
露点温度和绝对湿度的换算
6.14.1.4.1
当露点温度<
/p>
>0
0
C
时
,
查表
D
1
“露点温度与主要湿度单位换算表（
0
～
+60
0
C
）”；
6.14.1.4.2
当露点温度<
/p>
<0
0
C
时
,
查表
D
2
“露点温度与主要湿度单位换算表（
0
～
-75
0
C
）”；
附表
:
表
B1
水
的饱和蒸气压
(0
—100℃)
h
温度
0
．
0
0
．
1
0
．
2
0
．
3
0
．
4
0
．
5
0.6
0
．
7
0
．
8
0
．
9
0
l
2
3
4
5
611.213
615.667
620.150
624.662
629.203
633.774
638.373
643.003
647
．
662
652.350
657.069
661.819
666.598
674.408
676.249
681.121
686.024
690.958
695
．
923
700.920
705.949
711.010
716.103
721.228
726.386
731.576
736.799
742.055
747
．
344
752.667
758.023
763.412
768.836
774.294
779.786
785.312
790.873
796.469
820
．
100
807.766
813.467
819.204
824.977
830.786
836.631
842.512
848.429
854.384
860
．
375
866.403
6
7
8
9
872.469
878.572
884.713
890.892
897.109
903.364
909.658
915.991
922
．
362
928.773
935.223
941.712
948.241
954.810
961.419
968.069
974.759
981.490
988
．
262
995.075
1001.93
1008.83
1015.76
1022.74
1029.77
1036.83
1043.94
1051.09
1058
．
29
1065.52
1072.80
1080.13
1087.50
1094.91
1102.37
1109.87
lll7.42
1125.01
1132
．
65
1140.33
10
1148.06
1155.84
l163.66
1171.53
1179.45
1187.41
1195.42
1203.48
1211
．
58
1219.74
11
1227.94
1236.19
1244.49
1252.84
1261.24
1269.68
1278.18
1286.73
1295
．
33
1303.97
12
1312.67
1321.42
1330.22
1339.08
1347.98
1356.94
1365.95
1375.01
1384
．
12
1393.29
13
1402.5l
1411.79
1421.11
1430.50
1439.93
1449.43
1458.97
1468.58
1478
．
23
1487.95
14
1497.72
1507.54
1517.43
1527.36
1537.36
1547.42
1557.53
1567.70
1577
．
93
1588.21
15
1998.56
1608.96
1619.43
1629.95
1640.54
1651.18
1661.89
1672.65
1683
．
48
1694.37
16
1705.32
1716.33
1727.4l
1738.54
1749.75
1761.01
1772.34
1783.73
1795
．
18
1806.70
17
1818.29
1829.94
1841.66
1853.44
1865.29
1877.20
1889.18
1901.23
1913
．
34
1925.53
18
1937.78
1950.10
196, 2.
1974.94
1987.47
2000.06
2012.73
2025.46
2038
．
27
2051.14
48 209
19
2064.09
2077.11
0.20
2103.37
2116.61
2129.92
2143.30
2156.75
2170
．
29
2183.89
20
2197.57
2211.32
2225.15
2239.06
2253.04
2267.10
2281.23
2295.44
2309
．
73
2324.10
2l
2338.54
2353.07
Z367.67
2382.35
2397.11
2411.95
2426.88
2441.88
2456
．
94
2472.13
22
2487.37
2502.7O
2518.1l
2533.6l
2549.18
2564.85
2580.59
2596.42
2612
．
33
2628.33
23
2644.42
2660.59
2676.85
2693.19
2709.62
2726.14
2742.75
2759.45
2776
．
23
2793.10
24
2810.06
2827.12
2844.26
2861.49
2878.82
2896.23
2913.74
2931.34
2949
．
04
2966.82
25
2984.70
3002.68
3020.74
3038.91
3057.17
3075.52
3093.97
3112.52
3131
．
16
3149.90
26
3168.74
3187.68
3206.7l
3225.85
3245.08
3264.41
3283.85
3303.38
3323
．
02
3342.76
27
3362.60
3382.54
3402.59
3422.73
3442.99
3463.34
3483.81
3504.37
3525
．
05
3545.83
28
2
3566.71
3587.71
3608.81
3630.02
3651.33
3672.76
3694.29
3715.94
3737
．
69
3759.56
9 30
3781.54
3803.63
3825.83
3848.14
3870.57
3893.11
3915.77
3938.54
3961
．
42
3984.42
31
4007.54
4030.77
4054.12
4077.59
4101.18
4124.88
4148.71
4172.65
4196
．
71
4220.90
32
4245.20
4259.63
4294.18
4318.85
4343.64
4368.56
4393.60
4418.77
4444
．
06
4469.48
33
4495.02
4520.69
4546.49
4572.42
4598.47
4624.65
4650.96
4677.41
4703
．
98
4730.68
34
4757.52
4784.48
481l.58
4838.81
4866.18
4893.68
4921.32
4949.09
4976
．
99
5005.04
35
5033.22
5061.53
5089.99
5118.58
5147.32
5176.19
5205.20
5234.36
5263
．
65
5293.09
36
5322.67
5352.39
5382.26
5412.27
5442.43
5472.73
5503.18
5533.78
5564
．
52
5595.41
37
5526.45
5657.64
5688.97
5720.46
5752.10
5783.89
5815.83
5847.93
5880
．
17
5912.58
38
5945.13
5977.84
6010.71
6043.73
6076.91
6110.25
6143.75
6177.40
6211
．
22
6245.19
39
6279.33
6313.62
6348.08
6382.70
6417.48
6452.43
6487.54
6522.82
6558
．
26
6593.87
40
6629.65
6665.59
6701.71
6737.9g
6774.44
6811.06
6847.85
6884.82
6921
．
95
6959.26
41
6996.75
7034.40
7072.24
7110.24
7148.43
7186.79
7225.33
7264.04
7302.94
7342.02
42
7381.27
7420.71
7460.33
7500.13
7540.12
7580.28
7620.64
7661.18
7701.90
7742.81
43
7783.91
7825.20
7866.67
7908.34
7950.19
7992.24
8034.47
8076.90
8119
．
53
8162.34
44
8205.36
8248.56
8291.96
8335.56
8379.36
8423.36
8467.55
8511.94
8556
．
54
8601.33
45
8646.33
8691.53
8736.03
8782.54
8828.35
8874.37
8920.59
8967.02
9013.66
9060.5l
46
9107.57
9154.84
9202.32
9250.01
9297.97
9346.03
9394.36
9442.91
9491
．
67
9540.65
47
9589.84
9639.25
9688.89
9738.74
9788.81
9839.11
9889.62
9940.36
9991.32
10042.5
1
48
10093.9
10145.5
10197.4
10249.5
103
01.8
10354.3
10407.1
10460.1
10513.4
2
49
1062O.6
10674.5
10728.7
10783.1
108
37.8
10892.7
10947.8
11003.2
11058.8
50
2
7
5
6
2
1
4
l
2
11114.6
7
51
11170.7
11227.1
11283.6<
/p>
11340.5
11397.5
1145
4.8
11512.4
11570.2
11628.3
6
52
11745
.1
11804.O
11863.0
1
1922.3
11981.9
12041.7
< br>12101.8
12162.2
12222
．
8
0
8
0
7
8
5
6
2
11686.6
3
6
3
2
4
9
8
9
3
10566.9
1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：热焓表
下一篇：两位数乘两位数练习题30道