强制循环型吸附式氢气干燥设备操作维修使用说.doc

QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备操作维修使用说QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备操作维修使用说明书TLD苏州市泰利登净化设备有限公司电话真址：前 言 强制循环型吸附式氢气干燥设备的原理是简单的，但作为设备能高效、安全、自动地完成对氢气的干燥是相对复杂的。QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备是苏州市泰利登净化设备有限公司开发研制的，主要是为清除发电机内氢气中的水蒸气而特别设计的设备，使发电机内氢气的露点指标达到电力部规定的要求。QG-00TM系列产品包括三种型号的设备，分别是QG-100、QG-100- QG-100-。其中QG-100型是在原QG-50型基础上经过升级换代的改进型，在设备中不包含露点检测仪表。QG-100-是在QG-100型设备的基础上增设的一套露点检测仪表（进口或出口处）。QG-100-是在QG-100型设备的基础上在设备的进口和出口处增设的两套露点检测仪表。本手册介绍了设备的工作原理及设备的安装、操作、维护维修。它是为管理、操作设备及维修人员编写的。设备启动运行前必须仔细阅读本手册。有不明白之处，请与生产厂商联系。目 录第一节 系统介绍第二节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的安装第三节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的运行第四节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的维修和保养第五节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的故障处理附 图 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备部件清单附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备系统流程图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备电气原理图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备电气元件接线图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥器外形尺寸图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥器顶部尺寸图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥器底座尺寸图附 图QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥器电气接口图第一节 系统介绍一、工作原理QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的核心主要有两台氢气干燥器、两台油气分离器、一台冷却器、一台水气分离器及相关的一组阀门组成。发电机内潮湿的氢气从发电机的氢气出口出来进入QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的氢气进口，进入设备后氢气首先通过油气分离器，油气分离器的作用是将夹带在氢气中的油进行分离，然后氢气进入氢气干燥器。在氢气干燥器中装有固态干燥剂13X分子筛。当潮湿的氢气通过装满干燥器的13X分子筛的吸收层时，氢气中水分被吸收，在干燥器的出口处氢气中的水含量已经很低，露点温度可达到-60 -40之间。这些干燥的氢气通过设备出口处的油气分离器后，从氢气出口回到发电机内，这样就达到了干燥氢气的目的。进出口加装的油分离器是为了防止油进入干燥器后污染分子筛，导致分子筛失效。当13X分子筛吸收水分达到饱和以后，靠加热驱除水蒸气来完成再生。重复再生的13X分子筛的性能和吸湿效率不受影响。具体的再生作用是这样的，靠埋置的电加热器加热干燥剂，使被吸收在干燥剂中的水重新汽化为水蒸气，同时一小部分氢气通过设置在干燥器内的风机增压流过正在再生的干燥器，带走这些释放出的水蒸气，通过冷却器将这些水蒸气冷凝成水，然后再经过水气分离器将这些水通过疏水阀排出设备之外，而氢气则回到正在再生的这台干燥器中并形成再生循环。由于设备中有两只氢气干燥器，设备运行时这两只干燥器交替使用，所以设备能够对发电机内的氢气进行连续不断地干燥，当其中一台干燥器工作时，另一台干燥器再生，反之亦然。设备使用可编程控制器（PLC）控制系统进行控制。在预定的时间间隔内控制两位四通阀转动切换，使原料氢气从一台接近饱和的干燥器转移到另一台已再生过的干燥器中，同时对接近饱和的干燥器进行再生。另外再生过程中的再生温度、时间均由可编程控制器（PLC）进行控制。因此这台设备可以实现自动运行而无需用人来操作。设置在氢气干燥器进出口处的两只氢气露点传感器可以对发电机进出口处的氢气湿度进行实时连续的在线监测，并可发送420mA的标准信号，将氢气的露点温度指标传到远方，便于工作人员的监测。(QG-100-型配置一台露点传感器,QG-100-型配置二台露点传感器,本说明书以型为准)二、 技术条件1、电源： 380V 3相3线 （或3相四线） 50hz 3.5KW2、冷却水： 0.2t/h （0.150.4Mpa， 40）三、技术指标1、氢气最大处理能力： 200Nm3/h2、出口氢气湿度： -40（常压）3、最大工作压力： 1.2Mpa4、再生方式： 产品氢气加热法（闭路、不耗气）5、工作周期： 16h6、尺寸、重量： 11008002030（mm） 1.0t7、控制方式： PLC控制自动运行四、远端信号我公司可根据用户要求将设备运行信号、风机信号、故障信号等开关量信号传输到监控室，同时也可将设备转换到远端控制状态，工作人员就可以在监控室对干燥设备进行启动或停止。这样便于工作人员掌握干燥设备的运行状态。（详细接线见后附电气图）第二节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的安装接收QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备时，首先应对在运输中可能出现的损伤进行全面检查，如果设备上出现某些损伤，则不应给予安装，应立即与我公司进行联系。如果确定设备状况良好，应按下列步骤进行安装。一、 机械部分安装1 把设备安装于平坦的平台上，将设备固定在四只地脚螺栓上。2 将设备上氢气入口的配套法兰与发电机的氢气高压出口连接起来。建议在管道中设置一只阀门。3 将设备上氢气出口的配套法兰与发电机的氢气低压出口连接起来。建议在管道中设置一只阀门。4 将冷却水进出口的活接头接至相应的冷却水管上。在冷却水进出口管上各设置一只阀门。5 将排水排油管的活接头连接到总排污管上。二、 电气部分连接将3相电源接至相应的接线箱接线端子上。将远端的露点传输电缆接至相应的接线箱接线端子上。所有上述连接完成后，设备准备试验和预启动。为满足试验要求，参见说明书中的预启动过程。第三节QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的运行一、预启动过程在正确地安装好QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的后，接通电源前应进行下列检查，并将检查结果记录在表1内，为以后的设备检修提供资料。表1：预启动过程检查记录表 参 数 要 求 现 场 检 查 结 果 备注干燥器1加热器电阻 94-99三相三线 30-35三相四线 加热器绝缘电阻 1.0M 电机绝缘电阻 1.0M 加热器电流输出 46A三相三线 68A三相四线 电机电流输出 1 1.01.5A 电机电流输出 2 1.01.5A 电机电流输出 3 1.01.5A 干燥器2 加热器电阻 94-99三相三线 30-35三相四线 加热器绝缘电阻 1.0M 电机绝缘电阻 1.0M 加热器电流输出 46A三相三线 68A三相四线 电机电流输出 1 1.01.5A 电机电流输出 2 1.01.5A 电机电流输出 3 1.01.5A 1、设备在投入运行之前必须对其进行气密性试验，且必须保证试验合格，具体步骤及要求详见设备的气密性试验。2、因设备的系统内要与发电机内的氢气进行接触，所以设备在投入运行之前必须用氮气进行置换吹扫。具体步骤及要求详见“氮气置换吹扫过程”，在氮气置换吹扫过程结束后，准备启动干燥设备。3、在正式启动干燥设备前，还必须用发电机内的纯净的氢气对干燥设备内的氮气进行置换，因为这些氮气若是进入了发电机内部会降低发电机内部的氢气纯度。具体步骤及要求详见设备的氢气置换过程。4、以上步骤准备就绪后，需要送电运行前，打开连接气源的球阀，通过减压阀、进气口针形阀和排气口球阀的，对电气控制箱进行吹扫，吹扫15分钟后，关闭排气口阀门，调整减压阀出口压力为0.05MPa,调整进气口阀门的开度，使电气控制箱内的压力保持在500Pa左右。工作压力为150Pa-600Pa之间。保护气体为空气。5、设备主要由触摸屏进行控制，在触摸屏屏幕下部有六个按键，从左到右功能说明如下：启动/停止按键 标准模式/强制模式按键 近控/远控按键显示报警消息 设定时间及修改密码画面 返回主画面.接通控制箱内的空气开关，这时触摸屏背光灯亮起，自动进入“主画面”（见“主画面”图）。触摸主画面中的“标准/调试”按钮，进入“标准/调试 切换画面” (见“标准/调试 切换画面”图)。触摸“标准/调试”切换按钮，屏幕中就会出现密码输入画面。输入用户名和密码后(见后所述)，才可以对触摸屏进一步的操作。再触摸“标准/调试”切换按钮一下，就进入调试运行模式。调试模式运行为8分钟切换一次，再生筒体4分钟加热，4分钟冷却。按下启动停止键，设备在调试模式下运行，观察触摸屏上显示的工作筒体是否和实际工作筒体一致，在切换时观察上下两位四通阀是否同时转动，若两位四通阀同时转动，说明外接的三根线连接正确。若两位四通阀门不同时转动，说明外接的三根线连接不正确。应调换其中指示和运行状态不一致的那台四通阀两根火线的位置。正常运转一个周期以后，再按启动停止键停止运行。5、关闭空气开关，预启动过程结束。二、启动过程上述过程完成后，设备即可进入启动过程，其启动过程如下：1、保证两个容器均处于发电机管道压力下。2、阀门V2、V6应完全打开。3、阀门V1、V3、V4、V5应完全关闭。4、保证用户设置在设备进出口处的阀门打开。5、接通控制箱内的空气开关，这时触摸屏背光灯亮起，进入主画面，按启动停止按钮，屏幕中就会出现密码输入画面。输入用户名和密码后，才可以对触摸屏进一步的操作。这时显示为“ 近控 ”“风机停”，“风机停”，设备已经进入运行状态，见下图“显示运行后的主画面图”设备运行后，应主要注意以下几个问题：a新的设备在首次运行或检修后的设备首次运行时，因为这时的水气分离器中是无水的，所以在头几个循环中，无水或水量排出很少是正常的。b设备稳定使用时排水量在0.1-0.2Kg/h。c一个循环即16小时后，检查出口氢气露点是否达到设计指标。以下为触摸屏的显示及操作画面标准/调试切换画面（触摸“标准/调试”按键）当屏上显示近控时，在就地可操作干燥器的运行，当屏上显示远控时，可在远端控制干燥器的启停；标准状态下，工作的干燥罐中的风机是不运行的，强制状态下，二个干燥罐中的风机都是运行的；当触摸紧急切换时，干燥罐的工作状态发生改变，工作的干燥罐转变为再生状态，再生的干燥罐转变为工作状态，正常运行时应禁止触摸。操作启动/停止、标准/强制、 近控/远控、设定画面及风机启停时，均需输入用户名及密码，初始用户名为USER1，密码为888888。触摸用户名右边的方框，跳出一个对话框，输入“USER1”后触摸回车，再触摸密码右边的方框，跳出对话框后输入“888888”后，按下确定，回到原画面，再按要按的按键，就可进行操作。输入密码后，如果超过5分钟没有进行任何操作，再进行操作时仍需输入密码。三、吸收和再生作用的说明为了讨论方便，我们假定干燥器1进行吸收过程，干燥器2进行再生过程。见QG-100强制循环型吸附式氢气干燥设备的工艺流程图。吸收过程包括：氢气进入干燥器入口，经干燥器内风机增压流经干燥器，氢气中的水分被干燥剂吸收，干燥后的氢气经干燥器的出口返回发电机。再生过程包括：处在再生过程的干燥器内的干燥剂被电加热丝加热，被干燥剂吸收的水分变为水蒸气。另外，干燥器内的风机使氢气流经这台干燥器，这些氢气将带走水蒸气，流进冷却器。当连续不断的氢气及水蒸气流经冷却器时其中的水蒸气冷凝为水，并与氢气在气体分离器内分离。分离后的氢气重新回到处于再生过程的干燥器的入口，形成循环。分离后的冷凝水通过排污口被自动的排出系统之外。再生过程中，加热控制温度，加热控制时间。两位四通阀的切换均由可编程控制器来完成，实现自动控制。四、运行程序QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备是全自动、双干燥器交替运行的氢气干燥设备。QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备运行时，定时循环包括：一台干燥器进行8小时的吸附过程，及8小时的再生过程，再生过程又分为4小时的加热过程，和4小时的冷却过程。两台干燥器的吸收过程和再生过程是交替进行的，即一台干燥处于吸收过程，另一台干燥罐就处于再生过程，反之亦然，所以设备能连续不断地工作。见表2运行程序表五、 加热器的温度调节干燥器的再生温度设计在干燥器的顶部温度为120130。如果再生温度太低，被吸收的水分将不会被完全汽化，再生不够彻底，影响吸附深度，产品氢气将达不到出口指标。如果再生温度过高，干燥剂将会被烧焦，使干燥剂失效，产品氢气也会达到出口指标。所以控制再生温度在设计温度之内是非常重要的。表2 运行程序表阶段描述 阶段1 阶段2 阶段3 阶段4一号干燥罐 吸收 加热 冷却二号干燥罐 加热 冷却 吸收所需时间 4小时 4小时 4小时 4小时在干燥器的顶部设置有铂电阻，将温度信号送入控制箱内的温度模块，温度模块将其信号送入可编程控制器，可编程控制器输出开关量信号控制加热器的通电与断电，以达到设定温度之内。干燥器再生过程中，加热器的加热时间为4小时，4小时后加热器断电。这一控制也是由可编程控制器来完成的若进入加热阶段后两小时，干燥器顶部氢气还没有达到80，触摸屏将显示干燥器温度下限报警；若进入加热阶段后，干燥器顶部氢气温度超过了145，触摸屏将显示干燥器温度上限报警。第4节 QG-100TM强制循环型吸附式氢气干燥设备的维修和保养一、设备的气密性试验设备在第一次运行、大修之后或长时间停运之后，准备运行之前，必须对其进行气密性试验，合格后才能运行。其过程如下：1、氢气进、出口处的法兰用盲板密封。2、关闭阀门V1、V3、V4、 V5。3、打开阀门V2、V6。4、打开吹扫气进口阀门V3，缓慢充入氮气使设备压力升至0.5Mpa。5、关闭吹扫气进口阀门V3。6、检查设备各个密封面及焊缝是否泄漏。7、检查无泄漏后，对设备进行保压，保压十个小时，压力降低于0.02Mpa，为试验合格。8、试验合格后，慢慢打开吹扫气出口阀门V4，使设备压力降至常压。 9、关闭吹扫气出口阀门V4。压力试验结束。二、氮气置换吹扫过程设备在第一次运行、大修之后或长时间停运之后，准备运行之前，设备需要用氮气进行置换吹扫，以便将设备内的氧气吹除到设备之外。因分子筛吸收二氧化碳，尽量避免用二氧化碳进行置换。其过程如下：1、关闭干燥设备外接的氢气进、出口阀门及阀门V1、V3、V4、 V5。2、打开阀门V2、V6。3、打开吹扫气进口阀门V3，缓慢充入氮气使设备压力升至0.4Mpa。4、关闭吹扫气进口阀门V3，慢慢打开出口阀门V1、V4、V5，使设备压力降至常压。5、再重复一次3、4过程。6、打开吹扫气进口阀门V3，缓慢充入氮气使设备压力升至0.4Mpa。氮气吹扫过程结束。三、 氢气的置换过程1、关闭干燥设备外接的氢气进、出口阀门及阀门V1、V3、V4、 V5。2、打开阀门V2、V6。3、打开氢气进口处的阀门，缓慢充入氢气使设备压力升至发电机氢压。4、关闭氢气进口处的阀门 ，慢慢打开 阀门V1、V4、V5，使设备压力降至常压。5、再重复一次3、4过程。6、打开氢气进口处的阀门，缓慢充入氮气使设备压力升至发电机氢压后，打开氢气出口处的阀门。氢气置换过程结束。将各个阀门设置回设备运行下要求的工作状态。设备运行时的各个阀门的工作状态如下表所示。编号 名称 规格 工作状态 备注V1 进口排油门 PN10DN15 常闭 V2 排水一次门 PN10DN15 常开 V3 吹扫气进口门 PN10DN15 常闭 V4 吹扫气出口门 PN10DN15 常闭 V5 出口排油门 PN10DN15 常闭 V6 连通门 PN10DN15 常开 四、日常维护工作每天：检查记录干燥设备运行状态，是否加热、有无报警信号 检查记录疏水阀排出的水量每 周：吹扫气出口阀V4必须排水一次每 月：油气分离器V1、V5必须进行一次排放每半年：检查疏水器、内置风机及四通阀的工作状况每 年：检查各种阀门及活接头的使用情况每三年：全面检查干燥设备五、更换分子筛QG-100强制循环型吸附式氢气干燥设备中每台干燥器里装有28公斤的13X分子筛作为干燥剂，在正常情况下，干燥剂可使用大约3-5年，如果氢气中含油或含有大量杂质，这个期限将会缩短，当干燥剂性能达不到先前的水平时，就需要更换新的干燥剂，其更换步骤如下：1 打开干燥器侧面的卸料口和加料口螺栓2 启动相应的内置风机3 通过侧面的卸料口将干燥剂排出4 上好卸料口螺栓5 通过加料口，慢慢到入13X干燥剂28公斤6 旋紧加料口螺栓六、更换加热器干燥器内的加热器不需要定期的更换，一旦发现加热器烧坏，需对其进行更换。设计上是将加热器焊接在上法兰盖上的，其具体步骤如下：1 打开防爆接线盒盖，断开加热器电源线2 打开干燥器侧面的卸料口和加料口螺栓3 打开相应的内置风机4 通过卸料口将干燥剂排出5 将干燥器上法兰打开6 缓慢将带有加热器的上法兰盖从干燥器上移出7 将旧加热器从上法兰盖上脱离8 测量加热器电阻在设计要求范围内，连接加热电源线，安装防爆盒盖9 在上法兰盖上装上新的加热器10 将上法兰盖重新装在干燥器上，并旋紧上法兰盖。11 旋紧侧面的卸料口螺栓和上法兰盖上的加料口螺栓12 做气密性试验，确保上法兰盖与干燥器筒体法兰不泄漏13 旋开加料口螺栓14 通过加料口，慢慢到入13X干燥剂15 旋紧加料口螺栓七、 更换内置风机内置风机主要是由耐高温电机、叶轮及支撑组件等组成。它们之间的装配需要满足特定的公差要求，内置风机在出厂之前已经装配完毕，并需测试，所以一旦内置风机的某一部分损坏而需要更换时，则必须全部更换，而不能在现场对其进行拆卸处理。其更换内置风机的步骤如下：1、打开干燥器下法兰盖上的内置风机接线盒盖。2、将内置风机三根电源线从三只接线端子上移开。3、拆卸下干燥器的氢气进气口连接管子。这段管子的一端接干燥器下法兰盖上的进气口法兰，另一端接两位四通阀。4、打开干燥器下法兰盖，缓慢将带有内置风机的干燥器下法兰盖移动并离开干燥设备。5、旋开内置风机与下法兰盖之间的四只螺栓，移开内置风机。6、将内置风机中的电机的三根电线从三只接线端子上移开。7、测量新的内置风机中的电机的相间电阻，应在17.417.8。7、将新的内置风机中的电机的三根电线连接到三只接线端子上。8、将内置风机定位在下法兰盖上，并旋紧四只紧固螺栓。9、缓慢将带有内置风机的干燥器下法兰盖移动并装进干燥器中，旋紧法兰的螺栓。10、连接干燥器的氢气进气口连接管11、连接风机的三根外接电源线到三只接线端子上。12、盖好干燥器下法兰盖上的内置风机接线盒盖，并旋紧所有螺栓。第五节 QG-100强制循环型吸附式氢气干燥器的故障处理在设备出现故障时，首先要判断故障发生的原因，具体情况具体分析，然后再进行处理。以下是为操作、维修人员在判断和处理故障时提供可能的故障原因及推荐的处理方法。序号 现象 可能的故障原因 处理办法1 设备不能启动 无电源 检查电源PLC不在运