1000MW超超临界火电机组发电机氢气控制装置改造分析-北极星火力发电网

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0 引言

华能玉环发电厂1 000 MW 超超临界发电机组是国内率先投入商业运行的百万级发电机组。发电机引进德国西门子技术，其中发电机的氢油水系统装置完全国产化。发电机QCP-1 型氢气控制装置由河南日立信公司研发，是一个集装装置，由2 个部分组成：一是充、排氢部分，由管道、阀门、仪表等组成；二是氢气纯度监测部分。氢气控制装置运行7 年来，虽然一直安全运行，但也发现一些不足：一是发电厂处于海边，海风

中带有大量盐分，对装置中的金属部件造成腐蚀；二是装置的氢气安全等级不高。由于以上2点及装置中部件的老化、精度下降等原因，对机组安全可靠运行已带来隐患，亟待进行具有抗腐蚀、安全等级高的升级改造。

1 改造必要性分析

1.1 设备老化、腐蚀分析

QCP-I 型发电机氢气控制装置自2006 年投运以来使用正常，由于长期连续运行及海边盐碱环境的影响，目前存在以下安全隐患：（1）设备的金属部件（包括设备框架、管道、阀门、仪器壳体等）均出现不同程度的腐蚀现象，存在漏氢安全隐患。

（2）设备内的气体置换阀门、自动补氢调压器、氢气纯度仪采样系统和法兰等部件未进行过全面的检修，密封性能下降，存在漏氢安全隐患。

（3）设备内的氢气纯度仪经过长期使用，精度下降，影响二氧化碳和氢气纯度仪的监测精度，已经有2套设备发生故障而更换。

（4）设备内的氢气压力变送器、气体质量流量计、压力分析仪表等经长期使用，有不同程度的老化情况，影响数据监测的精度和稳定性。

1.2 氢气使用规范分析（略）

1.3 氢气纯度控制异常分析（略）

1.4 氢气露点控制异常分析（略）

2 改造方案

由于发电厂原布置中氢气控制装置位于0 m层，而氢气干燥器位于8.6 m层，为2个独立的装置，位于不同的楼层，操作不方便。改造时考虑将这2 个装置组装成一个大系统，方便今后操作、运行。

升级改造为新型的防爆型氢气控制装置，该装置为确保发电机组的安全，从对氢气发生、传输到补给、置换、运行、排空全过程进行监测和控制，但目前市场上尚缺乏此类综合监控系统。新开发的氢气控制装置为具有氢气干燥、气体置换、计量补氢、失电自动排空、氢气多参数实时监测、数据远传功能的氢气质量控制装置，该装置的仪表和电器部分均采用符合氢气环境的防爆部件，可为发电机组高效、安全运行提供有力保障。

向改造厂家提供的安装尺寸、地基尺寸、法兰接口尺寸等资料，要求依据原有设备实际尺寸，进行设计制造，以确保改造设备外部接口尺寸与原设备一致。在生产厂家完成整套设备装配、气密性试验并合格后，将设备整体托运至发电厂。整体设备到发电厂后仅需进行地基、法兰接口安装和电气接线、设备调试等工作，以确保氢气控制装置改造的可靠性和检修周期可控。

3 设备改造

为解决氢气控制装置存在的防盐雾腐蚀能力差、安全等级低等问题，对以下设备进行了改造：

（1）整体外框升级，采用全新碳钢外框，表面处理、喷塑以及防腐工艺加工，增加防腐措施。

（2）氢气管道升级为316L 不锈钢。阀门、过滤器等升级为全不锈钢或采取防腐措施，见图1。

（3）氢气质量流量计升级为美国KURZ 新一代防爆型氢气质量流量计，见图2，以更可靠地监测发电机的漏氢，提高发电机运行可靠性和安全性。

（4）增加coax 防爆排氢电磁阀组，见图3。当发电厂发生紧急事故时，如发生火灾时，操作人员无法进入到现场操作阀门排氢时，可通过设定在主控室的按钮人为或程序自动诊断紧急打开电磁阀，并连锁关闭供氢电磁阀，切断供氢系统管路，以避免在强排氢的同时，又在不断地向发电机供氢。

原标题：1 000 MW超超临界火电机组发电机氢气控制装置改造分析

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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