014 发电机氢系统调试措施.doc

编号：丰电1、2号机/汽机-014-2009河北大唐国际丰润热电一期工程1、2号机组发电机氢系统调试措施华北电力科学研究院有限责任公司二九年三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：河北大唐国际丰润热电一期工程1、2号机组发电机氢气系统调试措施 报告编号：丰电1、2号机/汽机-014-2009 出报告日期：2009年3月 保管年限：长 期 密 级：一 般 试验负责人： 谢海义 李贵春 试验地点：河北大唐国际丰润热电有限公司参加试验人员： 张书贵 常青 参加试验单位：华北电力科学研究院有限责任公司、河北大唐国际丰润热电有限公司、北京华联电力工程监理公司、北京电力建设公司、天津电力建设公司等试验日期：2009年3月至2009年10月 打印份数：20 拟稿：张书贵 校 阅： 李贵春 审核：黄葆华 生产技术部： 周小明 批准： 尚勇 目 录 1设备系统概述2编制依据3联锁保护清单4调试范围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设备系统概述河北大唐国际丰润热电厂一期工程安装两台国产300MW亚临界参数燃煤供热机组。锅炉采用哈尔滨锅炉股份有限公司制造的亚临界、自然循环汽包炉，锅炉最大连续出力 1025 t/h，锅炉允许最低稳燃负荷(不投油) 30 % B-MCR。汽机部分是哈尔滨汽轮机有限公司生产的CN300-16.7/538/538/0.4型,为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、抽汽、凝汽式汽轮机；发电机为哈尔滨电机有限责任公司制造的QFSN-300-2型水氢氢冷发电机，采用静态励磁系统；机组热工控制设备采用日立公司的分散控制系统。氢气系统主要设备有：氢气提供装置、二氧化碳提供装置、气体置换装置、氢控盘、氢气纯度表、油氢泄漏报警开关、氢气干燥器、氢温指示器、氢压开关、绝缘过热报警装置、氢气湿度监视器。氢气供应站来的氢气通过供氢母管 （内部气体额定压力为0.62MPa, 一般0.54 MPa,0.7 MPa），经过氢压调节阀进入发电机；发电机内的氢气压力通过压力调整阀自动保持在一特定值；充氢及置换的中间气体采用CO2；用氢气干燥器来给发电机内氢气去湿；发电机内氢气的高纯度的保持通过密封油的真空装置实现而不是采用传统的吹扫排污置换这种消耗氢气量大的方式进行。1.2系统主要设备技术规范1.2.1设计参数项 目单 位数 值工作氢压MPa0.30氢压高报警（MKG23CP001）MPa0.315氢压低报警（PSL-310）MPa0.285运行氢温（冷氢）40发电机内氢纯度（氢控盘AX-310）%98氢纯度低报警（氢控盘MKG23CQ102）%92日常运行中的氢气消耗量m3/天10发电机内容积m368.8发电机穿入转子后容积m362.7CO2置换压缩空气的CO2 的耗气量（转子静止）m32.5倍发电机容积H2置换CO2的H2的耗气量（转子静止）m32.5倍发电机容积CO2置换H2的CO2的耗气量（转子静止）m32.0倍发电机容积机内升氢压到额定值的耗氢量（转子静止）m33.0倍发电机容积1.2.2 氢气干燥器：1.2.2.1冷凝式氢气干燥器该氢气干燥器采用冷凝的原理，发电机内风扇压差迫使氢气通过制冷装置，含有水分的热氢气遇到冷管壁时，水分结露析出，从而达到干燥氢气的目的。一般配置二台冷凝式氢气干燥器，可以一台干燥运行，一台化霜，互为备用。1.2.3 在氢控盘上有气体纯度分析仪， 正常运行中，发电机内来的气体通过阀门2进入氢控盘，进入气体分析仪,后由样气排气口3排出。 1.2.4 发电机正常运行时机内压力应保持在2853315kPa之间，氢压过高时可开启排气阀来排去部分氢气，从而将氢压降到正常值。氢压低于285kPa,应向发电机内补氢，补氢量不大于10 m3/天，超过此限值，应进行查漏。1.2.5 发电机运行中氢气纯度低于92%时报警。一般氢气湿度小于4g/ m3，氢气纯度、湿度不合格时应进行排污并检查氢气干燥器的运行情况，向发电机内补充氢气，提高纯度，减小湿度。1.2.6 发电机正常运行时，四台氢气冷却器投入运行。一台退出运行，发电机负荷限制为80%额定负荷。随着氢压和发电机的功率因数的不同，对发电机的负荷有一组限制曲线。2编制依据2.1火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）2.2火电工程启动调试工作规定2.3电力建设施工及验收技术规范（汽轮机机组篇） 2.4火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）2.5汽轮发电机组氢气系统说明书 哈尔滨汽轮发电机有限公司2.6 氢系统设备连接图哈尔滨汽轮发电机有限公司2.7河北大唐丰润热电一期工程1、2号机组启动调试大纲3连锁保护清单3.1 报警信号3.1.1 发电机水、油泄漏开关液位高（浮子式检漏计，3个）,氢控盘声音报警,DAS接到相应信号；3.1.2 发电机氢气纯度低0.315MPa)氢控盘声音报警,DAS接到相应信号；3.1.5 氢压低 (0.285MPa),氢控盘声音报警,DAS接到相应信号；3.1.6 供氢母管压力低(0.42MPa), ,氢控盘声音报警,DAS接到相应信号；3.1.7 交、直流电源故障，,氢控盘声音报警；3.2 连锁3.2.1 自动切除氢气干燥器加热器的连锁 (或逻辑) ：4调试范围4.1发电机氢气系统联锁、报警、保护的传动检查。4.2发电机氢气系统试运，投入各自动、联锁、保护。4.3 配合厂家调试绝缘检测4.4.3 配合厂家完成氢气干燥器、氢气纯度分析仪、氢气露点仪的调试。5组织与分工试运工作在试运指挥部的统一领导、组织下，由相关分部试运组指挥进行。5.1建设单位：全面协助试运指挥部做好试运中的组织管理，协调各种关系，解决有关问题。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；组织和办理验收签证。5.3调试单位：负责编制相关调试措施；检查系统；进行现场技术指导；提出技术问题的方案或建议；编写调试报告，办理分系统试运验收签证。5.4生产单位：进行生产准备；提供电气、热控整定值；完成系统隔离和设备启停操作；提供有关工具。5.5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。6试运条件6.1试运前现场应具备的条件6.1.1厂区内场地平整，道路畅通。6.1.2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。6.1.3消防系统处于可靠备用状态。6.1.4排水系统及设施能正常使用。6.1.5现场有足够的正式防爆照明，事故照明系统完整可靠并处于备用状态。6.1.6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12以上。6.1.7防爆电话等通讯设备安装完毕，可以投入使用。6.2试运前设备应具备的条件6.2.1设备及系统按要求安装完毕，经检查合格，记录齐全。6.2.2主机润滑油系统已投入，油质合格并运行正常。6.2.3 密封油系统可靠运行，油氢压差维持在5684kPa，发电机转子处于静止或盘车状态。6.2.4 有关表计和报警装置经校验、试验合格。6.2.5 发电机气体严密性试验合格。6.2.6 机房内全部动火工作已结束，发电机及氢系统附近禁止明火。6.2.7 确认密封油差压调节阀特性试验合格。6.2.8 检查系统阀门开关状态正确，发电机内有一定压力。6.2.9 化学、热工专业用仪用气体校验完氢控盘 6.2.10 操作氢气系统阀门时，要缓慢开关，根据需要必须使用铜扳手，操作过程中要防止氢气从阀门突然冲出而引起火灾。7调试项目和程序7.1 气体置换(气体置换期间，氢气湿度仪必须隔绝，因为仪器探头不能接触CO2气体)7.1.1 用CO2置换空气 气体置换一般在发电机转子为静止状态时进行，盘车运行中也可以进行这种置换，但是发电机的密封油系统此前必须投入运行。7.1.1.1 确认至发电机压缩空气隔离门关闭，并且有明显断开点，去氢气干燥器的隔绝门关闭。7.1.1.2 确认供氢母管至本机的补氢总门关闭。氢气减压阀前截门关闭。供氢流量计前截门 、后截门及旁路门、氢气减压阀后截门开启、发电机排空管疏水取样阀开启。7.1.1.3 开启阀509，关闭阀104，调节105在节流状态，将气体纯度监测装置采样管路接通到顶部流管。7.1.1.4 开启阀503及501，关闭阀253 25-5和25-6隔离空气管和氢气管，将排气管接通到顶部汇流管。7.1.1.5 关闭阀门25-1和25-2，隔离氢气源，拆开并取下可移连接管。7.1.1.6 开启阀门01，02，将二氧化碳气源接通到底部汇流管。7.1.1.7 在二氧化碳充入发电机期间，机内的压力应维持在5-20kPa。二氧化碳汇流排上的所有阀门应完全开足，以防阀门冻结。观察二氧化碳进气管道上的结霜情况，离发电机联络处至少3米远的二氧化碳进气管道上不应出现有霜，这将保证二氧化碳是以气体的状态进入发电机。当二氧化碳被充入发电机时，观察纯度仪，当发电机内充入2-2.5倍发电机容积的二氧化碳时，纯度仪的读数应为93%左右，继续充入二氧化碳直到纯度仪指示到95%（机内压力不超过20KPa）7.1.1.8关闭二氧化碳汇流排上的所有阀门，然后关闭40-1阀门。7.1.2 用氢气置换CO27.1.2.1 确认发电机内CO2纯度达90%以上，排死角，机内压力2135kPa 。7.1.2.2 联系氢站供氢。7.1.2.3 开启阀25-1和25-4及25-5关闭阀25-7，将排气管接通底部汇流管。7.1.2.4 开启阀50-9关闭阀103及104，将气体纯度监测装置接通到底部采样管路。7.1.2.5 氢源到压力控制装置管路的氢压应在0.63-0.7MPa之间。7.1.2.6 开启阀25-3或用氢气压力控制装置上的调节阀将氢气充入机内，此时气体压力不允许超过21到35kPa。继续充氢直到纯度仪读数至少达到95%以上，这大致要求充入2.5倍发电机容积的氢气。7.1.2.7 将阀15-8打开，对发电机出线盒进行排气约二分钟，因为出线盒内二氧化碳比发电机汇流管内二氧化碳所处的位置低，同样将阀15-10和15-11打开，除去发电机汽、励端的最低位置处可能积聚的二氧化碳。7.1.2.8当达到所需纯度时，将阀50-2和25-8关闭，然后开始提高发电机内氢气压力。每提高0.1MPa的气体压力，需要充入1倍发电机容积的气体。7.1.2.9 氢气压力控制装置的调整 在氢气控制站中装有氢气减压阀，保持机内氢气压力恒定，氢气减压阀装于供氢管路上，相当于减压阀，使用时将压力整定在0.3MPA，当机内压力超过0.315MPA时，手动打开减压阀后的排空门棑氢。 7.1.3 用CO2置换氢气7.1.3.1 开启阀50-9关闭阀103以及阀104，将气体纯度监测装置采样管路接通到顶部汇流管。7.1.3.2 关闭阀25-5、25-4，拆去氢气进气管路上的可移连接装置7.1.3.3 打开阀50-1， 50-3，使氢气进气管道接通到排大气管。7.1.3.4 打开阀50-2和40-1，使二氧化碳气管道接通到顶部汇流管。7.1.3.5 通过开启二氧化碳汇流排上的所有阀门将二氧化碳充入发电机内，在充入二氧化碳期间，不允许发电机内压力超过15kPa到20kPa的范围。在充入氢气体时，观察气体纯度指示仪，当纯度指示计读数为95%的二氧化碳纯度时，首先应关闭二氧化碳汇流排上的所有阀门，然后关闭阀40-1，将二氧化碳切断。达到需要的95%二氧化碳纯度，大约需要充入2倍发电机容积的二氧化碳。7.1.4 压缩空气置换发电机内CO27.1.4.1 如果转轴停止转动，可以切断密封油压力。7.1.4.2 拆除发电机每端的人孔盖板，盖板拆去时，应立即用气体分析器采样。盖板拆除后至少要等一小时，再在发电机的一端放上不会产生火花的风扇，打风来驱出机内二氧化碳，打开所有浮子漏夜检测器疏水阀。7.1.5 氢气纯度的确定7.1.5.1 用气体纯度仪确定纯度。一般情况下，通过直接观察气体纯度仪的读数来确定发电机内气体纯度。气体纯度监测装置进出口管道上的阀门，可根据需要，从发电机座的顶部或底部进行取样，正常状态应从底部取样，可直接得到发电机内气体纯度。该纯度仪的信号可以远传。7.1.5.2 正常运行纯度在发电机空侧和氢侧密封油泵均正常投入运行期间，氢气纯度应保持在98%或以上。当发电机在氢侧密封油泵关闭情况下运行，氢气纯度应保持在90%以上，避免过量的耗用氢气。在正常情况下，输入发电机的氢气湿度应不高于露点-25，机内循环的氢气湿度不超过露点-5-25。7.2 氢气干燥器的调试配合厂家调试氢气干燥器。8调试质量的检验标准(详见质量检验表)9安全运行注意9.1 发电机冒烟、着火或氢气爆炸，应紧急停机并排氢。9.2 发电机运行时，机内氢气纯度低于98%，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