《GE9F燃机发电机氢气纯度下降和解决措施分析》
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摘 要 氢气本身就具有良好导热性能以及快速的扩散性,将氢气作为发电机冷却介质,通风的损耗较少,换热效果良好,通常情况下,经过专业的氢气处理,可使得GE9F燃机发电机内部更加清洁,保证通风以及散热效果的稳定,可是氢气在与空气结合时,可能容易产生燃烧以及爆炸,因此,操作人员在工作中,需对GE9F燃机发电机氢气的质量应加强控制,避免氢气出现纯度下降等问题.
关键词 GE9F燃机;发电机;氢气纯度;下降;解决措施
引言
GE9F燃机发电机氢气纯度下降,可能造成较大的安全事故,因此,应加强对于GE9F燃机发电机氢气纯度下降原因的研究,并提出对应的改善措施,保障GE9F燃机发电机氢气纯度得到良好且准确控制.
1GE9F燃机发电机的相关研究
GE9F燃机发电机密封油系统供油主要是来自于润滑油系统.GE9F燃机发电机润滑油系统一般有2台交流电泵,密封油系统、向轴承润滑系统等供油.GE9F燃机发电机正常运行过程中,1台润滑油泵在运行,另外1台可以作为备用装置,交流密封油泵以及直流密封油泵也属于备用设备.润滑油系统提供的密封油源首先需要进入密封油模块,经过密封油模块调压之后,就会在一定时间内进入GE9F燃机发电机两端密封组件的内部,将发电机内部的氢气密封.密封油在流经组件后,会沿着两方向排出,氢气侧油主要是排向密封油回油消泡箱以及密封油回油组件,操作人员可以在浮球收集器以及密封油回油消泡箱中,将氢气清除,之后流向润滑油回油消泡箱.发电机的空气侧密封油会排向润滑油的回油消泡箱.密封油在润滑油回油消泡箱的内部,可以最大限度地将残余氢气清除,之后返回GE9F燃機发电机的主润滑油箱[1].
2GE9F燃气发电机内氢气纯度下降原因的分析
GE9F燃气发电机的密封油多是来自润滑油箱,GE9F燃机发电机的油系统未完全封闭,在密封油中,会将空气或是其他的杂质气体溶解.如果密封油通过密封环,与发电机内的氢气进行接触时,需要以分压定律为基础进行研究,经过观察,操作人员会发现密封油中的析出气体杂质会直接进入发电机,使得发电机内部存在的氢气纯度产生下降.GE9F燃机发电机中的K46130 型密封瓦,通常氢气侧密封环流出油量少,如果GE9F燃机发电机的K46130 型密封瓦运行过程中,氢气侧密封环密封齿磨损超过一定限度,从氢气侧密封环流出的密封油量将会增大,密封油带入发电机内部的气体杂质会在短时间内增多,使得发电机内氢气纯度的劣化速度不断加快.根据 GB261641—2010 电业安全工作规程中,发电机氢气纯度的相关要求,将其与实际情况结合.发电机运行过程中,对于很多指标均有要求.例如3台发电机纯度需大于97%,含氧量应小于1.2%,当以上要求均不满足,操作人员就可以对GE9F燃机发电机氢气进行提纯操作[2].
2014年,#1 燃机发电机就已经提纯57次,发电机本身的氢气提纯57次,2015年对于发电机的氢气提纯次数是9次,产生这种情况的关键是由于2015 年春检对 #1燃机密封瓦间隙进行必要的调整,之后没有对密封瓦间隙进行科学的调整,而2016年 #1燃机发电机补次数上升到22次.2015年#2 燃机发电机提纯是55 次,2016年为#2燃机发电机提纯35次,主要是由于2016年春检对#2 燃机密封瓦间隙整.调整后,燃机发电机的充氢频率依然高于汽轮机发电机.操作人员对3台发电机实施多次漏氢实验,并且均满足实验的要求.可是,由于燃机发电机内部的氢气纯度在93%以下,或是本体氢气纯度在95 % 以下时,需联开2个大流量的排放电磁阀,将消泡箱内低纯度氢气排放量极大地增加.因此,根据以上的研究以及分析,可以了解到燃机发电机的补氢提纯操作要比汽轮机发电机操作更加频繁,GE9F燃气发电机内氢气纯度下降原因与燃机发电机本身的密封油系统特性有密切联系[3].
3GE9F燃机发电机的解决措施
在GE9F燃机发电机运行过程中,需将发电机内部的氢气压力以及纯度保持在规定的范围之内,因此,只有通过排出纯度较低的氢气,补充高纯度氢气才可实现.要防止GE9F燃机发电机补氢提纯的操作超过一定限度,就需尽量减轻操作强度.GE9F燃机发电机氢气纯度会随时间的推移产生下降的趋势.操作人员在补氢中,应熟练掌握发电机氢气纯度上升的数据信息与氢气用量,需安排专门的人员进行统计分析,得到发电机氢气纯度下降与时间之间的关系,也可以掌握补氢中氢气纯度上升以及氢气用量关系,进而制作计算表.在计算表中,补氢提纯操作中的一组是20瓶氢气,一般情况下,每瓶氢气量是6M3开启后,得到氢气瓶组压力的下降值.操作人员可以根据计算结果,将GE9F燃机发电机补氢提纯操作改为每星期进行一次,操作方法也进行明确规定.采用上述操作方法,可将单台燃机发电机的补氢提纯操作从每周的2到3次转变为每周1次,使得操作更加具有计划性以及针对性.
4结束语
密封瓦间隙的异常,可能会促使GE9F燃机发电机氢气纯度变坏的速度加快,因此,操作人员在进行机组检修时,若条件允许,需对GE9F燃机发电机密封瓦实施严格的检查以及调整.另外,在GE9F燃机发电机的机组运行过程中,需维持润滑油洁净,将调压阀进行科学控制,避免密封瓦或是轴颈产生磨损,操作人员需对GE9F 燃机发电机氢气纯度随时间的变化趋势、氢气纯度以及补氢量相互关系进行统计,有计划对发电机实施补氢提纯的操作,保障GE9F燃机发电机的氢气纯度在一定范围内.
参考文献
[1] 李国东.9F燃气轮机发电机组静态启动装置国产化研究[J].燃汽轮机发电技术,2010,12（3）：202-206.
[2] 朱贺.GELM2500+燃机发电机定子接地保护设置优化[J].文摘版：工程技术,2015,8（32）：87.
[3] 王家东.GE9F级燃气—蒸汽联合循环调峰机组启动及变工况特性研究[D].北京：华北电力大学（北京）,2016.
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发电机引用文献:
[1] 发电机论文范文 发电机方面有关论文范例3000字
[2] 汽轮发电机毕业论文题目范文 汽轮发电机方面有关论文范文文献8000字
[3] 汽轮发电机和积混凝土论文范文集 关于汽轮发电机和积混凝土类论文怎么写5000字
