1、湿度单位的选用,利于监控目标的实现
相对湿度≤30%,转子应力腐蚀速率几乎不变;
相对湿度在30%~50%,转子应力腐蚀速率略有增长;
相对湿度≥50%,转子应力腐蚀速率以指数级急骤增加;
相对湿度≥80%,定子绝缘缺陷加速发展;
相对湿度≥75%,转子绝缘缺陷加速发展。
由此可见,只要保证氢气相对湿度≤50%,就能有效抑制护环急剧加速的应力腐蚀,更能确保定子和转子的绝缘强度水平不致降低。
在众多表示方法中,露点作为湿度的单位较为直观,原则上与国际接轨,但同时列出相对湿度值更有现实意义。用机内相对湿度作为监控指标,可以直接有效地反应设备的健康水平,使监控目标明确。如果只用露点表示,那么在发电机正常运行状态下,即使露点温度有一定幅度超标,也可不必惊慌失措,其对发电机的危害很小。
如某厂200 MW机组正常运行氢压为0.28~0.30 MPa,入口风温35~43 ℃,但最低不得低于30 ℃,最高不得高于55 ℃。测得机内露点为10 ℃,严重超标,但机内相对湿度为最大,只有22%,对机组相当安全。按机内最低温度30 ℃计算,机内露点为10 ℃时,相对湿度最大也只有29%,也相当安全。在异常情况下,机内最低温度为20 ℃时,机内露点为10 ℃,相对湿度最大为53%,仅比监控指标——相对湿度50%略大,也基本安全。在发电机充氢备用和启动时,由于冷氢温度较低,入口风温有可能达到10℃,露点标准限值和相对湿度限值50%基本对应,不会出现大相径庭的现象,用露点温度作为监控目标尚可。
2、正常运行中的氢气湿度监控
发电机正常运行中,控制好运行风温和内冷却水温,运行风温应保持在35~45 ℃;补氢时不要大量补入低温氢气,通过控制水冷却器水量,将温度控制在40~50 ℃;由于氢冷却器冷却水和机内氢气存有较大温差,氢气湿度大时,首先在此处结露,根据湿度情况,定期或不定期排污,将水分放掉,达到降湿目的。配有氢干燥器,要保证设备正常运转,做好维护工作。经常监视内冷水箱上的漏氢情况,如发现漏氢,应尽早消除。只要控制好氢温,将相对湿度控制在≤50%甚至≤30%并不困难。
3、充氢备用或机组启动时的氢湿监控
机组充氢备用时,为了保护绝缘,一般要求温度不低于5 ℃,氢压大于0.1 MPa,在此期间,极易结露,要严格执行氢气湿度标准,甚至更严。如冷氢温度为5 ℃时,要想使相对湿度保持在50%以下,则露点温度必须在-4 ℃以下。不论停用多长时间,应保持氢干燥器的正常运行,充分发挥其除湿作用。机组启动时,可将氢冷却器冷却水不投入,并网后投入。停机时,保持内冷水正常运行,内冷水的冷却水可不投入运行,使内冷水保持较高温度,可有效防止定子绝缘受潮,防止转子护环产生应力腐蚀。
4、制氢站的氢气湿度监控
制氢设备运行时,要加强分子筛干燥器的排污工作,加强再生效果的监视。尽量保持较高的储罐压力,同时切实有效地进行排污工作,保证送氢湿度符合标准,即露点小于-25 ℃,并越低越好。
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