发电厂2660MW燃煤发电机组工程供氢站运行操作手册.docx

发电厂2660MW燃煤发电机组工程供氢站运行操作手册.docx

《发电厂2660MW燃煤发电机组工程供氢站运行操作手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发电厂2660MW燃煤发电机组工程供氢站运行操作手册.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

发电厂2660MW燃煤发电机组工程供氢站运行操作手册

XXXXXXXX电厂

供氢站运行操作手册

编制单位：

南京晨虹氢业有限公司

2011年2月22日

目录

1、供氢系统概述――――――――――――――――――――――――2

2、供氢站设计条件与环境条件――――――――――――――――――4

3、主要设备规范――――――――――――――――――――――――5

4、启动前应具备的条件―――――――――――――――――――――8

5、系统启动前的检查与准备工作―――――――――――――――――9

6、辅助系统启动步骤――――――――――――――――――――――9

7、氢气进系统操作程序―――――――――――――――――――――11

8、启动运行组织措施：

―――――――――――――――――――――12

9、启动运行安全措施――――――――――――――――――――――12

10、备品备件――――――――――――――――――――――――――13

11、系统常见故障原因及排除方法―――――――――――――――――13

12、汇流排电气控制系统使用说明书――――――――――――――――14

一、供氢系统概述

1、XXXXXXXX厂2×660MW燃煤发电机组工程的供氢设备，是由供氢汇流排、氢气纯度仪、氢气湿度仪、氢气检漏仪、控制柜、氢瓶组、氢瓶集装格、液压推车、氮气钢瓶及其固瓶架等组成。

2、供氢系统按现场无人值守要求设计，氢气纯度仪、氢气露点仪、氢瓶库氢气浓度检漏仪、一级减压前各供气单元母管压力、一级减压后供气总管压力、各补氢管压力检测、各瓶组单元运行工况（运行、备用、空置）除就地控制柜显示外，同时提供4～20mADC信号远传至买方集中控制室的硬接线接口和通讯接口。

3、供氢系统采用全自动切换，自动切换在三个瓶组单元间进行：

正常三个瓶组单元分别为：

运行单元、实瓶单元、空置单元，当运行单元供氢母管压力低于1.2MPa时，自动切换投入实瓶单元。

此后汽运调进瓶组接入空置单元，同时调走空瓶组形成新的空置单元，如此反复。

全自动切换通过三个单元供氢母管上配备相关气动球阀，当机组启动大量供氢时，系统控制可由自动切换至手动操作。

4、氢气纯度低、氢气露点高、氢瓶库氢气浓度检漏值高、一级减压后供气总管压力高低、各补氢管压力高低报警信号；设运行的供氢单元母管压力次低、但其它任一供氢单元母管压力非高报警信号。

5、本工程的供氢系统采用外购氢瓶供氢方式。

供氢设备主系统包括供氢单元组架、氢气汇流排、氮气瓶、惰性气体吹扫装置、相应的氢气工艺控制系统、氢气分析系统、供氢棚库及电动吊车等。

设置300个高压氢气瓶（水容积为40L，压力为15MPa），共15个氢气瓶组架。

6、贮存方式和运行方式

贮存方式：

本期工程氢汇流排和氢瓶集装格独立布置在氢气站内，并分别单独设置控制氢气瓶组的自动切换和漏氢的报警。

供氢厂家每次以汽车运输方式运送氢瓶组至电厂，再通过补氢汇流排经二级减压后补氢至发电机。

系统运行方式：

系统的动力是电力，切换动力是压缩空气；正常运行时，由氢瓶组经补氢汇流排供氢，主厂房供氢压力等检测信号则送至供氢站附近的锅炉补给水处理控制室，通过系统监控即可实现现场无人值守，系统运行安全可靠，基本实现免维护。

二、供氢站设计条件与环境条件

1、发电机氢气参数

发电机氢气系统充气容积：

96Nm3

发电机一次启动充氢量：

700Nm3

额定氢压：

0.50MPa（表压）

最大氢压：

0.55MPa（表压）

氢压允许变化范围：

0.5～0.55MPa（表压）

氢气泄漏量：

≤11.2Nm3/24h（在额定氢压下，折算为标准气压下）

氢气纯度：

≥99.99%（保证值）

氢气湿度：

运行氢压下，保证机内氢气露点≤-50℃－-25℃

根据中国电力行业标准DL/T651－1998/2005规定：

从2000年后新建300MW以上机组的电厂，发电机的新鲜氢气湿度在常温下要小－50℃,大于－70℃；发电机内部的运行湿度在－60℃~－25℃之间；氢冷发电机的氢气湿度过高，不仅危害发电机定子、转子绕组的绝缘强度，而且会使转子护环产生应力腐蚀裂纹；而氢气湿度过低，又可能导致对某些部件产生有害的影响（不确定），故要保证氢气的湿度在一定的范围；电厂用氢有电解纯化氢及甲醇制氢：

这两种制氢方式纯度高无杂质（最低4N），对系统运行无影响；目前化工厂尾气提纯氢也有普氢、纯氢及准高氢，尾气氢中的化学杂质多（P、S、Cl、HS等因国标不分析），且露点高对发电机系统的影响很大，这个已经得到设计院及系统专家的认同；根据以下国家标准可知300MW以上发电机组的氢气应该选用4N－5N纯度氢气；

2、环境条件

序号

名称

单位

数值

1

海拔高度

m

黄海高程6.00米

2

当地（平均）大气压力

HPa

1016.6

3

年平均最高气温

℃

27.0

4

多年极端最高温度

℃

39.8

5

多年极端最低温度

℃

-12.5

6

年平均气温

℃

14.4

7

年平均相对湿度

％

77

8

年平均风速

m/s

4.3

9

地震基本烈度

度

VII

三、主要设备规范

1、一级减压阀

型号：

R22SLBK-DGG-VM12-VM12

输入压力:

15MPa

输出压力:

1.0MPa

减压形式（直接/先导式）：

直接式

结构型式：

膜片式

流量变化时，出口压力变化：

≤5%

压力变化时，出口压力变化：

≤5%

阀座、阀杆及阀瓣阀座密封面材料：

316/316/四氟/316L

进气口径：

3/4

出气口径：

3/4

联接型式：

VCR式

联接型式：

VCR式

制造商：

美国GENTEC

2、二级减压阀

型号：

R22SLGK-DHG--VM12-VM12

输入压力:

1.4MPa

输出压力:

0.6MPa（g）/0.1-0.85MPa

减压形式（直接/先导式）：

直接式

结构型式：

膜片式

流量变化时，出口压力变化：

≤5%

压力变化时，出口压力变化：

≤5%

阀座、阀杆及阀瓣阀座密封面材料：

316/316/四氟/316L

进气口径：

3/4

出气口径：

3/4

联接型式：

VCR式

联接型式：

VCR式

制造商：

美国GENTEC

3、系统控制截止门（进口）

材质：

316

型号及规格：

SS-GV53-VM12－VM12

公称压力：

0-15MPa

密封型式及材料：

316/PTFE

制造商：

美国GENTEC

4、切换气动球阀

数量：

1只/根，共3只

材质：

0Cr18Ni9

型号及规格：

SS-65TF12-35C

公称压力：

0-15MPa

密封型式及材料：

316/PTFE

制造商：

美国Swagelok

5、氢气纯度仪

型号:

XMTC

数量:

补氢总管安装,1台

量程：

H2含量（0～100%）；

测量精度：

±0.1%F.S

测量原理：

热导型传感器测量

制造商：

美国GE

6、氢气露点仪

型号:

TransmetIS-HS

数量:

补氢总管安装,1台

量程：

-80-20℃

测量精度：

±1%

制造商：

英国密析尔

7、氢气检漏仪

型号:

EMOLCT20

数量:

氢瓶库安装,1台

工作方式：

24h连续监测，多路巡检，与氢站事故风机连锁

探头数量：

4只

量程：

0-2%

测量精度：

量程的1%

制造商及产地：

法国奥德姆

8、控制柜

数量：

1台

功能：

各气体分析仪测量参数显示及报警；各压力电信号及气体分析仪测量信号远传。

外形尺寸（长×宽×高）：

800×600×1800mm

供电功率：

3kW

供电电压：

220VAC

制造商：

南京东盟电力成套设备有限公司

9、氢气钢瓶

数量：

300只

容积：

40L

最高工作压力：

15MPa

灌氢压力：

13MPa

规格（外径×瓶高）：

φ219×1350mm

壁厚：

5.8mm

材质：

37MnMo2

重量：

52Kg

制造商：

北京天海压力容器制造有限公司

10、氢瓶集装格

数量：

15组，每5组构成一个运输、运行单元

每组钢瓶数：

20只/组

氢瓶集装格供氢总管配备就地显示压力表

外形尺寸（长×宽×高）：

1200×980×1880mm

重量：

300Kg

制作型钢规格：

60×40×4

制作型钢材质：

45#

制造商：

南京晨虹氢业有限公

11、液压推车

数量：

1台

载重量：

3吨

重量：

100Kg

制造商：

湖北京山金茂机械有限公司

12、氮气钢瓶及固瓶架减压系统

钢瓶6只，减压器二只，控制球阀三只，汇流排阀4只软管4根

四、启动前应具备的条件

供氢系统在启动调试前应按照《氢氧站设计规范》等规范的有关要求，完成以下的所有工作：

1、与系统启动有关的电气系统、报警系统、起重系统及其设备已全部安装完毕，符合设计和规程要求，并经质检部门验收合格。

2、与系统启动有关的氮气吹扫系统、工艺管线系统、减压系统及其设备已全部安装完毕。

3、供氢系统与发电机系统等使用设备联接均已按有关电厂条款要求完成。

4、供氢系统的控制系统相关安装工作全部到位，并进行了空投试验。

五、系统启动前的检查与准备工作

   系统调试组对系统启动条件进行全面检查并确认满足要求，各调试有关单位按分工完成以下试验准备工作：

1、检查各有关设备的绝缘电阻：

用500Ｖ兆欧表测量供氢系统的绝缘电阻，其绝缘电阻值应不低于0.5ＭΩ。

2、检查氮气吹扫系统、供氢工艺管线系统、减压系统及其设备新焊接部分压力密闭性（系统部分已在生产厂家做过了）；

3、检查电气系统、起重系统及其设备的操控性；

4、检查报警系统、远传控制系统及其设备的操作性能；

5、检查所有系统的关断阀门、排空系统可以及置换系统是否可独立操作；

6、检查氢气是否已经准备到位及纯度符合中国电力行业标准DL/T651－1998200MW以上机组使用要求；

7、检查吹扫系统用氮气是否到位及纯度符合要求；

六、辅助系统启动步骤

辅助系统调试是在前面所述的各项准备工作全部完成后为氢气充管进行的准备操作

1、系统试压

1.1、管道安装完毕后对管道进行压力试验，以检查管道机械性能的强度及管道连接的严密性。

试验介质采用氮气，高压管道强度试验压力为13MPa。

中压管道强度试验压力为1.2MPa。

1.2、试压步骤：

1.2.1、试压前，对全系统作外观检查，管道不得油漆、防腐，所有法兰连接处垫片应符合要求，螺栓应全部拧紧。

1.2.2、将氮气安装上氢气汇流排试压口（氢气汇流排右侧吹扫口），并用专用软管接好备用；

1.2.3、缓缓给系统增加压力，试压试漏须逐步加压进行，每加一次压，必须作详细的全面检查，无泄漏及其它问题后才可继续加压。

发现有问题，必须卸压处理，以免损坏设备或造成其它事故。

1.2.4、当压力达到设定值后保持压力1小时，观察压力下降情况。

并同时检查泄漏情况；

1.2.5、一个小时后压力无降低，系统密闭性正常，完成压力试验进入下一个环节；

2、系统吹扫； 

2.1、 管道试压合格后，必须对系统进行吹扫（使用氢气及存放过可燃、可爆、有毒、有害物料的设备及管道，在第一次使用及检修或动火前，必须吹扫、置换干净，分析合格后方能使用及检修）。

吹扫介质采用CO2气或氮气。

2.2 、吹扫时暂不吹或不允许吹的管道和设备应与吹扫系统要隔离或排空。

2.3、进行吹扫时，把氮气压力从提到0.4－0.8MPa，然后突然打开出口，让CO2或氮气进入管子或设备，在排气口处用分析设备检查，系统中空气含量小于0.5%时视为合格。

如此整个系统吹扫合格为止。

2.4、吹扫步骤：

2.4.1、检查所有系统阀是否全部保持在关闭状态；

2.4.2、将CO2或氮气安装上氮气汇流排上，并用专用软管接