600MW機組發(fā)電機排氫方案

xxxxx發(fā)電有限公司＃1機組檢修發(fā)電機排氫方案編制審核批準年月日*******發(fā)電有限公司＃1機組發(fā)電機排氫方案概述*******發(fā)電有限公司＃1機組發(fā)電機為東方電氣集團東方電機股份有限公司生產(chǎn)的水－氫－氫冷卻，勵磁為自并激靜止可控硅勵磁的汽輪機發(fā)電機。輸出功率：660MW輸出功率：660MW氫壓：0.45MPa(G)漏氫：W10m3/d氫氣純度：98％型號：QFSN-660-2-22環(huán)境溫度：5?40°C最高氫壓：0.5MPa(G)氫氣溫度：46C氫氣耗量：13?19m3/d冷卻方式：定子線圈水冷，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組氫冷發(fā)電機靜止狀態(tài)下氣體置換耗氣量估計值：發(fā)電機充氫容積：117m3，驅(qū)趕機內(nèi)氫氣，耗用二氧化碳300m3(#1機組第一次置換用二氧化碳約60瓶左右，備用10瓶，共準備70瓶)，二氧化碳純度98％以上。發(fā)電機排氫目的停運機組進行檢修，因氫氣與空氣按一定比例接觸后易產(chǎn)生爆炸，須將系統(tǒng)內(nèi)氫氣完全排出，發(fā)電機內(nèi)空氣和氫氣不允許直接置換，以免形成具有爆炸濃度的混合氣體，且采用二氧化碳氣體作為中間介質(zhì)實現(xiàn)發(fā)電機和管道內(nèi)空氣和氫氣的置換，最終實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)完全為壓縮空氣，以達到對設(shè)備安全檢修的目的。發(fā)電機系統(tǒng)排氫技術(shù)流程和要求本氫氣控制系統(tǒng)設(shè)置有專用管路、二氧化碳控制排、置換控制閥和氣體置換盤用以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氣體間接置換。發(fā)電機系統(tǒng)排氫主要工作流程：先將發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力降至0.02?0.03MPa時，用外接二氧化碳驅(qū)趕發(fā)電機內(nèi)的氫氣，待二氧化碳含量超過95％以后，可引入壓縮空氣驅(qū)趕二氧化碳，直至二氧化碳含量少于5％以后，才可終止向發(fā)電機內(nèi)送壓縮空氣，這一過程須保持發(fā)電機內(nèi)氣壓在0.02?0.03MPa。3） 密封油系統(tǒng)必須保證供油的可靠性，且油－氣壓差維持在0.056MPa左右，發(fā)電機轉(zhuǎn)子須處于靜止狀態(tài)。（盤車狀態(tài)也可進行氣體置換，但耗氣量將大幅增加）。4） 密封油系統(tǒng)中的擴大槽在氣體置換過程中應(yīng)定時手動排氣，排氣時打開S-78、S-79號閥門，每次連續(xù)5分鐘左右。置換過程中使用的每種氣體含量接近要求值之前應(yīng)當排一次氣，當排氣完畢后須確保S-78、S-79號閥門關(guān)嚴。5） 氫氣去濕裝置排空管路（GVD）上的142號閥門，氫氣系統(tǒng)中的104、108號閥門應(yīng)手動操作排污，排污完畢后104、108號閥門須關(guān)閉嚴密。6） 氣體置換之前，應(yīng)對氣體置換盤中的分析儀表進行校驗，儀表指示的二氧化碳和氫氣純度值應(yīng)與化驗結(jié)果相對照，誤差不超過1％,同時須將氫氣濕度儀前后閥門關(guān)閉嚴密，因為氫氣濕度儀的傳感器不能接觸二氧化碳氣體，否則傳感器將“中毒”，會導(dǎo)致不能正常工作。7） 氣體置換之前，應(yīng)根據(jù)氫氣控制系統(tǒng)圖檢查核對氣體置換裝置中每只閥門的開關(guān)狀態(tài)是否合乎要求。8） 二氧化碳由瓶裝供給，呈液態(tài)且壓力很高，由二氧化碳匯流排（有十個瓶位）釋放氣化，在釋放氣化過程中，會使管路及其減壓器等凍結(jié)，釋放速度因而受到限制。為此，設(shè)置多瓶二氧化碳輪流注入釋放解凍，在解凍過程中可采用水淋辦法，另外可設(shè)計自制室外即熱式電熱水器提供50°C左右熱水，引入對二氧化碳匯流注入管進行加熱解凍，以此防止匯流管及其減壓器等凍結(jié)的問題。（初步設(shè)計方案見下附頁）發(fā)電機系統(tǒng)排氫化學(xué)監(jiān)督1） 用二氧化碳氣體置換氫氣時，從發(fā)電機底部沖入二氧化碳，上部排氫氣至室外，化學(xué)人員及時從發(fā)電機上部氣體出口管上采樣進行分析，當二氧化碳氣體含量90％時開始排死角；當二氧化碳氣體含量達到95％時，匯報值長，置換結(jié)束。2） 用壓縮空氣置換二氧化碳時，從發(fā)電機上部沖入壓縮空氣，下部排二氧化碳，化學(xué)人員及時從發(fā)電機下部氣體出口管上采樣進行純度分析，當二氧化碳氣體含量小于10％時開始排死角；當二氧化碳氣體含量小于5％時，匯報值長，置換結(jié)束。發(fā)電機氣體置換過程中的危險點控制1)發(fā)電機進油的危害密封油常以油液、油煙、油汽的形式進入發(fā)電機內(nèi)，油液在風(fēng)扇的作用下，落入汽、勵端的底部式出線端，油煙、油汽則隨風(fēng)扇循環(huán)，可在風(fēng)道的部件表面上凝結(jié)形成油膜，危害最大的是定子端部有絕緣，氧在油中的溶解度高達16%，附在絕緣表面的油膜，在強電場和油中水份的作用下氧化，氧化產(chǎn)物過氧化物和各種酸性物質(zhì)，氧化產(chǎn)物為絕緣對地擊穿式相相間擊穿提供了條件。油如果凝結(jié)在轉(zhuǎn)子繞組的內(nèi)冷風(fēng)道上，則油層的氧化又會造成轉(zhuǎn)子繞組絕緣下降，以及導(dǎo)致匝間短路事故。油煙、油汽的進入加大機內(nèi)氫氣的密度，并降低機內(nèi)氫氣的純度，通風(fēng)損失大，效率低，氫氣耗量大。油煙、油汽進入差壓調(diào)節(jié)閥，使調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能差。2)發(fā)電機在排氫氣體置換過程中控制進油的措施發(fā)電機排氫氣體置換結(jié)束時，當機內(nèi)氣體壓力降至0.05MPa左右時，先停止密封油系統(tǒng)運行，發(fā)電機內(nèi)氣體壓力依靠自然下降。在進行氣體置換時注意加強對發(fā)電機底部、出口、氫氣擴大槽高油位油水報警繼電器內(nèi)油位的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)有油時及時排出并檢查原因。發(fā)電機氣體置換中防止發(fā)生氫氣爆炸a)氫氣著火爆炸的性能氫氣是易燃易爆的氣體，在常溫下性質(zhì)不活潑，發(fā)生氫氣著火或爆炸必須是在明火或一定的著火能量誘發(fā)下。氫氣的燃燒、爆炸性能如下表：在空氣中的燃燒范圍(體積百分比)4.0?75.0最小著火能量0.02J在空氣中的爆炸范圍(體積百分比)18.0?59.0燃燒能量68kJmoL在氧氣中的燃燒范圍(體積百分比)4.65?94.0火焰溫度2045°C在氧氣中的爆炸范圍(體積百分比)18.3?58.9火焰發(fā)射率0.1在空氣中著火溫度585C滅火距離0.06cm在氧氣中著火溫度560C火焰速度270cm/sb)氫氣發(fā)生爆炸的條件當氫氣點空氣中體積含量的 4%?75%時，或氫氣占氧氣中體積含量的4.65%?94.0%便造成一種易爆性的混合氣體；當這種混合氣體在密閉的容器中；有明火或觸發(fā)氫著火溫度不小于585°C，或大于最低引爆能量0.02町時就會發(fā)生氫氣爆炸。發(fā)電機氣體置換時防止氫氣爆炸的措施因為在進行發(fā)電機氫氣置換過程中是無法避免會出現(xiàn)可能發(fā)生氫氣爆炸的純度范圍4.0?75.0%，為防止發(fā)生氫氣爆炸應(yīng)該從以下幾方面進行：進行發(fā)電機氣體置換操作一定要使用銅制工器具，防止操作時發(fā)生火花。在氣體置換時高層和周圍附近不得進行焊接工作以及易產(chǎn)生火花工作如：打磨、鋸割、金屬敲打等，以防焊渣火星落下，引起爆炸。在發(fā)電機氣體置換中零米、6.9米層、13.7米層須專人負責監(jiān)督，區(qū)域內(nèi)應(yīng)無其他工作。發(fā)電機氣體置換前和置換過程中檢查確認排污口附近沒有其它檢修作業(yè)，并且盡可能在排污口安置安全警戒裝置。氣體置換前檢查排污口安裝的防爆接地網(wǎng)完好，氣體置換過程中控制排氫速度，防止排氫速度快摩擦發(fā)生火花。發(fā)電機氫氣系統(tǒng)使用的附屬分析儀如置換分析儀、氫氣純度儀、發(fā)電機絕緣監(jiān)測等一定要采用防爆型。發(fā)電機氣體置換排污一定要徹底不留任何死角。由于在發(fā)電機氣體置換過程中或正常運行中保證發(fā)電機密封油的連續(xù)供給和油壓力穩(wěn)定對確保機組的安全穩(wěn)定運行具有相當重要和意義，密封油壓力太高可能造成發(fā)電機進油的事故，密封油壓力太低無法維持正常的氫油差壓造成機內(nèi)氣體壓力外漏。在發(fā)電機氣體置換過程中因為機內(nèi)壓力的相對不穩(wěn)定，而在這一過程中發(fā)電機油—氣差壓又往往是手動調(diào)整跟蹤性能差，因此在發(fā)電機進行氣

體置換過程中就要求運行人員加強對發(fā)電機密封油系統(tǒng)的監(jiān)視，防止發(fā)生密封油中斷跑氫或斷油摩擦發(fā)生火花造成氫爆事故。因為在發(fā)電機氣體置換過程中不可避免的會存在氫氣濃度在爆炸范圍區(qū)間，在這段時間內(nèi)如果發(fā)電機密封油中斷則可能造成發(fā)電機轉(zhuǎn)子密封瓦動靜部分摩擦發(fā)生火花引起氫爆事故，另外密封油中斷氫氣外漏遇有極小的能量如使用通訊設(shè)備等，都可能造成氫爆事故。發(fā)電機氣體置換操作詳細流程1）#1發(fā)電機C02置換機內(nèi)氫氣a） 接值長令，首先用二氧化碳置換發(fā)電機內(nèi)氫氣（下附圖）操作前說明：因?qū)嶋H安裝閥門與圖紙有所區(qū)別，該操作卡上增加閥門氫149、氫150（紅色標注）詳見下（附圖）：至發(fā)電機ft EXfft至發(fā)電機氫⑷至發(fā)電機—EX 氫］刃I氫必IX-

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氫］為 1氣休置換裝置Il_氫污】帥l_ I排大氣H2來b） 確認發(fā)電機內(nèi)氫系統(tǒng)及密封油系統(tǒng)運行正常，油氫差壓0.056±0.02MPa,回油擴大槽及浮子油箱油位正常。二氧化碳置換系統(tǒng)各閥門狀態(tài)正確，場地清潔、通道暢通，消防設(shè)施齊備。c） 確認二氧化碳匯流排至發(fā)電機相關(guān)閥門關(guān)閉，氫氣控制排至發(fā)電機進氣門（氫103、氫104、氫109）關(guān)閉；氫氣干燥器投入；發(fā)電機循環(huán)風(fēng)機投入；發(fā)電機油水探測器投入絕緣過熱裝置退出；關(guān)閉氫氣濕度儀進、出口門，開啟旁路門。d） 檢查已備好足夠的二氧化碳氣瓶，且二氧化碳純度不低于95%。e） 確認壓縮空氣至發(fā)電機氫氣管道軟連接已斷開，置換用壓縮空氣進口門（氫140）關(guān)閉。f） 確認所有儀表齊全、完好且已投入正常。g） 確認汽輪機轉(zhuǎn)子處于靜止狀態(tài)（盤車狀態(tài)也可進行氣體置換，但耗氣量將大幅增加）。h） 聯(lián)系化學(xué)對置換盤中純度分析儀表進行校驗，合格后投入氫氣在線純度監(jiān)測。i） 停止機房內(nèi)及排氣口周圍的一切焊接工作，并安排專人負責檢查。j） 檢查并關(guān)閉氫氣控制排減壓器A、B進口閥（氫105、106），氫氣控制排出口總門（氫109）關(guān)閉。k） 關(guān)閉氫氣控制排至純度分析器樣氣進口門（氫110、氫111），關(guān)閉二氧化碳控制排樣氣至純度分析器進口門（氫112、氫113）。l） 檢查關(guān)閉氣體置換裝置二氧化碳排放閥（氫124）。m） 檢查并緩慢開啟發(fā)電機氣體置換氫氣排放門（氫113、氫123、氫125、氫150），將發(fā)電機內(nèi)氫壓緩慢降至0.03—0.05MPa,在此過程中嚴密監(jiān)視密封油的回油是否流暢及油氫差壓自動跟蹤情況，防止回油擴大槽滿油進入發(fā)電機，發(fā)電機氫壓降低后用浮子油箱旁路閥控制油位。n） 控制二氧化碳控制排減壓器后壓力在0.1MPa?0.2MPa左右，確定二氧化碳氣體加熱器投入正常。為縮短氣體置換時間，必要時可用數(shù)個二氧化碳瓶同時置換。當二氧化碳瓶口壓力下降至0.5MPa時應(yīng)換瓶，置換過程注意控制二氧化碳瓶及其附近管路的接霜情況，，必要時二氧化碳結(jié)霜管路用臨時水淋，防止損壞。o） 開啟二氧化碳匯流排至氣體置換裝置進出口閥（氫116、氫118、氫119、氫121）。p） 開啟發(fā)電機氣體置換控制排二氧化碳進口閥（氫122）及#1機發(fā)電機下部氣體置換門1、2（氫126、氫149）。q） 調(diào)節(jié)發(fā)電機氣體置換裝置氣體排放閥（氫125），控制機內(nèi)壓力在0.03MPa?0.05MPa。r） 當純度計指示C02達85%,聯(lián)系化學(xué)取樣校核。s） 純度達90%，對發(fā)電機各死角排污5分鐘，監(jiān)視發(fā)電機內(nèi)二氧化碳濃度達到95%以上。t） 關(guān)閉發(fā)電機氣體置換裝置氫氣排放閥（氫123）。u） 緩慢開啟密封油擴大槽氣體排放閥，注意油位的變化情況，排放5min后關(guān)閉。v） 開啟各發(fā)電機油水泄漏探測器排放閥，排放5min后關(guān)閉。w） 停止充二氧化碳，關(guān)閉各二氧化碳瓶出口閥。x） 關(guān)閉二氧化碳匯流排至氣體置換裝置進出口閥（氫116、氫118、氫119、氫121）。y） 關(guān)閉發(fā)電機氣體置換裝置二氧化碳進口閥（氫122）。z）置換完畢，匯報值長。注意CO2在發(fā)電機內(nèi)停留時間不能超過24小時，盡早用空氣置換發(fā)電機內(nèi)的二氧化碳。2）#1發(fā)電機壓縮空氣置換機內(nèi)CO2a） 接值長令用壓縮空氣置換發(fā)電機內(nèi)CO2。b） 檢查并確認發(fā)電機二氧化碳置換氫氣結(jié)束，機內(nèi)CO2純度已經(jīng)達95%以上。C）檢查儀用壓縮空氣壓力正常弐.6MPa。d） 開啟壓縮空氣進口門（氫140）對該段壓縮空氣管道進行吹掃。e） 適當開啟氣體置換裝置排污閥進行排污門。f） 聯(lián)系檢修人員用軟管將壓縮空氣與氣體置換裝置排污門連接好，并開啟其排污門。g） 檢查氫氣干燥裝置運行正常。h） 檢查氫氣控制排濾網(wǎng)A/B進口隔離閥（氫103、氫104）以及控制排出口總門（氫109）關(guān)閉。i） 檢查CO2匯流排出口至氣體置換排閥門（氫119、氫122）關(guān)閉嚴密。j） 檢查確認氣體置換裝置氫氣排放閥（氫123）關(guān)閉。k） 開啟發(fā)電機氣體置換裝置二氧化碳排放閥（氫124）。l） 檢查發(fā)電機氣體置換控制站氣體排放閥1、2（氫125、氫150）開啟。m） 開啟置換用壓縮空氣進口門（氫140）。n） 調(diào)節(jié)并保持發(fā)電機內(nèi)氣壓在0.03MPa?0.05MPa,在此過程中監(jiān)視密封油回油是否流暢,防止回油擴大槽滿油。O）控制好發(fā)電機內(nèi)CO2含量的下降速度，當CO2含量小于5%時，聯(lián)系化學(xué)取樣檢測合格后用壓縮空氣對發(fā)電機各死角排污5分鐘。p） 開啟氫氣干燥器進出口濕度分析儀進出口門，關(guān)閉旁路門。q） 適當開啟回油擴大槽頂部氣體排放閥，注意油箱油位情況，排放5min鐘后關(guān)閉。r） 開啟發(fā)電機油水泄漏檢測器排放門，5min后關(guān)閉。s） 通知化學(xué)化驗發(fā)電機內(nèi)氣體純度合格后關(guān)閉置換用壓縮空氣進口門（氫140）。t) 關(guān)閉發(fā)電機氣體置換裝置二氧化碳排放閥(氫124)。u) 關(guān)閉發(fā)電機氣體置換控制站氣體排放閥1、2(氫125、氫150)。停運氫氣干燥器及發(fā)電機循環(huán)風(fēng)機。w) 操作結(jié)束并匯報，匯報值長，可根據(jù)情況停運密封油系統(tǒng)，做好記錄即熱式（快速式）加熱裝置說明：1）不銹管