汽輪發電機氫氣排污方法的安全性及經濟性分析

【摘 要】汽輪發電機氫氣排污方法最經常使用的有兩種，一種是連續式補氫排污的方式，另一種是間斷式補氫排污的方式，這兩種方式各有各的優勢，具體選擇哪一種更加具有安全性以及經濟性，則需要與依據實際情況而定，但是大體上講，連續式補氫方式優勢更加突出，本文通過某公司實踐案列的介紹，對汽輪發電機氫氣排污方法的安全性及經濟性進行了分析，希望有所幫助。

【關鍵詞】汽輪發電機；氫氣排污；安全性；經濟性；分析

汽輪機發電機氫氣排污方法的選擇，不僅有關企業公司的經濟成本，更關系到汽輪機發電機設備的使用安全性，因此工作人員的確要慎重選擇。但是因為各個公司的情況不一，有些比較好的方式，未必能夠適應本企業公司，因此需要工作人員進行大量的實驗論證，依據論證結果來選擇合適的方式，總之是要在考慮安全性的情況下，再考慮經濟性，這樣才能夠選擇性價比最高的方法。

1.實踐案例

某公司正在使用的兩臺汽輪機發電機，其所使用的冷卻方式是水-氫-氫，在這其中氫氣所起到的主要作用是冷卻定子鐵芯，同時進行轉子繞組。整個氫氣系統有很多的作用，首先，當發電機出現漏氫的現象時，會及時的補充氫氣，還能夠進行自動監視，除此之外，還可以對氫氣純度進行有效的規定等。經過長期的使用發現，這兩臺機組都不同程度的存在著漏氫的問題，但是2號汽輪機發電機經過徹底的維修，這個問題已經得到解決，而1號機因為維修并不徹底，所以幾乎每天都要進行補氫，這使得運行人員的工作量大大增加，同時也提高了氫系統故障的概率，由此工作人員需要進行有利措施，暫時將1號汽輪機發電機所面對的問題加以解決，本公司維修人員選擇使用了間斷式排污的方式，這與連續排污有很多不同，盡管如此，但是依然存在著浪費氫氣的現象。所謂間斷式的補氫方式簡單的說就是指工作人員在進行一次補氫提壓之后，需要通過花費一定的時間混合，以便氫氣能夠泄到相對的低值，之后再進行補氫提壓，經過幾個這樣的循環之后，氫氣純度即會達到標準值。與間斷式補氫方式相比，連續式補氫的方式就比較簡單，操作起來并不復雜，就是指一次補氫即使氫氣的純度達到標準值。

2.汽輪發電機氫氣排污方法的安全性及經濟性分析

通過數據計算可以發現，工作人員利用邊補邊排的方式，能夠非常快速的將氫氣純度上升到一定的標準數值。如果所消耗的氫氣體積一致，連續式補氫方式與間斷式補氫方式相比，前者更能夠在段時間內將氫氣純度提升到標準數值。

有些工作人員認為，氫氣純度提升的快慢，與補氫速度的快慢并沒有任何的關系，但是實際上并非如此，這主要是因為當氫氣補入之后，要與原有的氫氣進行徹底的混合，還需要一定的時間，有些時候混合的過程甚至需要非常長的時間，這就會出現邊補邊排方式可能會比間斷式補氫方式效率并要低很多，這主要是由于第一次補入氫氣進行排污之后，汽輪機發電機的氫壓值并不高，有些情況，甚至要比最初的氫壓要低很多，因此導致上述情況。通過大量的計算分析，運用如下方法最佳：

首先，如果汽輪機發電機負荷并沒有非常高，而無論是轉子的溫度，還是鐵芯的溫度都不是非常高時，工作人員可以直接選擇降低氫壓來進行排污，這樣不僅既能夠節省大量的時間，同時還能夠減少成本的花費，最為重要的是，通過降低氫壓之后，再進行補氫，能夠在很短的時間就可以是氫氣純度達到標準值。

其次，連續補氫應盡量快速，同時也要防止密封油與氫氣壓差的波動。因為補人的氫氣是從發電機上端進入的，排污是從下端出去的，如果快補的話沒等補入的氫氣和發電機里原有的氫氣完全混合時，就可以把純度較低的氫氣先期排出，這時需要氫氣站適當地提高補氫氫壓。

3.兩種補氫排污方法實際效果驗證

3.1間斷式補氫排污過程曲線

3.2連續式補氫排污過程曲線

3.3數據統計

連續式補氫及間斷式補氫前、后的數據對比見表1。

從表中可以看出：與間斷式補氫相比，連續式補氫具有以下優點：

氫氣壓力較為穩定，可以減少主壓差閥動作次數，極大地提高了氫氣系統和密封油系統的安全性；排污時間短；連續式補氫過程中，供氫閥門和排污閥門開度調節好后，基本不需要再進行其他的操作；而間斷式排污則需要數次操作排污閥門和補氫閥門，不僅增加了勞動量，閥門也易損壞，造成閥門不嚴，從而降低了安全性。

建議在采用連續式補氫的操作中：

維持發電機內較低的氫氣壓力邊補邊排，盡量減少發電機內較臟的氫氣量，這樣補進去的新氫氣占發電機內的總氫量比例較大，有利于氫氣純度的提升；排污快結束時，關閉排污閥門，把氫氣壓力提高到0.4MPa即可結束排污補氫；在保證安全的情況下，盡量采取快補快排的補氫方式，可用適當提高氫站的供氫壓力或開大供氫閥門來實現，如果氫壓和密封油壓差波動較大時則不能這樣做。

4.結語

綜上所述，可知對汽輪發電機氫氣排污方法的安全性及經濟性進行分析十分必要，因為很多企業公司所使用的汽輪機發電機經常會出現漏氫的現象，如果不及時采取措施緩解，會影響汽輪機發電機的正常運行，尤其是在很長時間之后，氫氣的純度依然沒有達到標準要求之后，既浪費時間，也浪費氫氣，這一定會增加成本，同時機組設備的安全性也無法保證，因此筆者對其氫氣排污方法安全與經濟性進行分析具有很大的現實意義。

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