环保型电站制冷式氢气去湿装置的研究与开发

以环保型制冷剂R134a作制冷工质,采用适用于电力,制冷行业中的强化传热技术,在线湿度监测控制技术,氢路防爆技术等,研制开发了一套环保型电站制冷式氢气去湿装置,该装置2年来在湛江发电厂2#机组上运行状况表明：其去湿性能远超过目前发电厂采用的机械制冷氢气去湿设备,发电机组内氢气湿度能长期稳定在1．2－1．6g/m3,氢气露点温度严格控制在－10－15度之间,达到了发电厂对氢气湿度的最高要求指标,且无环境污染,有可靠的安全运行性能,该装置解决了长期以来困扰我国电力行业在氢冷发电机组因冷却氢气湿度超标而影响发电机安全运行的难题。     

650MW发电机氢气湿度控制分析

现阶段,氢气冷却被广泛用作于大型发电机的冷却方式.中核运行二厂目前采用的两台发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司制造的QFSN-650-2型发电机.采用的内部氢气循环,定子绕组水内冷,定子铁芯及端部构件氢气表面冷却,转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式.在实际运行中氢气的湿度等相关参数就成为影响电厂运行的重要性能参数,该文结合核电650MW发电机组的运行实际,分析了实际运行中秦山二期650MW发电机组氢气湿度的控制要求,并对氢气湿度异常原因及控制处理进行了分析探讨.     

发电机氢气湿度过高的原因分析及处理

湿度是指气体中的水、汽含量，其表示方法较多，常用的有绝对湿度、相对湿度、露点温度等，相互之间可以换算。本文简要阐述了发电机氢气湿度大的危害，对引起氢气湿度高的原因进行了分析排查，并提出了防范措施。     

注剂式带压密封技术在发电机氢气管路泄漏处理中的应用

氢内冷发电机的氢气系统能否连续、安全运行直接影响着发电企业的安全生产。由于机组振动、管路的材质不良、安装工艺不佳,发电机的氢气管路极有可能在机组运行时出现泄漏,氢气的易燃易爆特性决定了采用常规的堵漏技术存在极大的安全风险。但按规范要求进行注剂式带压密封处理,即可实现在不停机、不泄压、不影响机组可靠性的情况下修复氢气泄漏部位。     

发电机氢气露点超标原因分析

叙述了氢冷发电机氢气湿度超标的原因,阐述了降低氢气湿度的必要性,对如何有效控制氢气湿度提出了技术措施。     

浅谈300MW氢冷发电机机组氢气纯度下降的原因

1 前言 某厂#5、6汽轮发电机组均为上海电机厂生产的QFSN-300-2型发电机,冷却方式采用水氢氢冷却方式,即定子绕组采用水内冷,转子绕组、定子铁心采用氢内冷。发电机总装气体容量68.8m^3,内部氢气正常运行压力0.28～0.33MPa,额定压力0.31MPa。机组配备了发电机氢、油、水系统。氢系统用于冷却发电机转子绕组及定子铁芯,定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组,密封油系统是为了防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气逸出,     

秦山第二核电厂1#与2#环吊控制系统改造

秦山第二核电厂1#与2#环吊自机组投运以来,已经使用了近10年.电控设备老化严重,并且由于部分设备型号陈旧,生产厂家已经不再生产,备品备件采购不到.导致设备的故障率逐年升高,检修时间逐年增加.通过对环吊控制系统进行升级改造,环吊的故障率明显降低.环吊控制系统改造的顺利实施对秦山第二核电厂其他系统的改造有一定的指导意义,所获得的经验也可供其它核电厂参考.     

应用电刷镀技术修复汽轮发电机转子轴颈磨损

国产200MW水-氢-氢冷发电机组。随着机组运行时间的增长,发现机组排补氢气的间隔时间逐渐缩短,氢气纯度和氢气压力下降较快。在对氢系统和密封油系统的多次原因查找和分析后,发现发电机转子轴颈严重磨损是造成发电机氢气问题的最本质原因。通过应用成熟、可靠的电刷镀修复技术,很好地将转子轴颈磨损修复,彻底解决了发电机氢气纯度和氢气压力下降快的问题。     

温度和湿度对Nafion膜氢传感器性能的影响

系统研究了以Nafion112膜为电解质的氢传感器在不同工作环境下的氢敏感性能. 结果表明,以Nafion112膜为电解质的氢传感器对氢具有很好的敏感性,可以实现微量氢气泄漏的快速检测. 该传感器在氢气体积分数为(500～3000)×10-6时的响应电压与氢气体积分数的对数呈线性关系,为标定不同环境下氢气含量与传感器响应电压的对应关系提供了依据. 在相同湿度条件下,传感器响应电压随温度的升高而下降. 湿度对传感器响应电压的影响与温度相关:温度较低时,响应电压随湿度的增加而下降;温度较高时,响应电压随湿度的增加而升高.     

氢冷发电机壳体气密性测试方法研究

氢气常被作为发电机主流冷却气体，但因氢气具有易燃易爆特性，因此保证氢冷发电机壳体具有良好的气密性至关重要。目前通常采用理想气体状态方程作差法来计算单日氢冷发电机壳体氢气泄漏量，但是这种方法的计算结果受到单个采样点影响较大。针对氢气泄漏量计算结果不稳定问题，本研究提出了一种基于拟合方程的发电机壳体单日氢气泄漏量计算方法。首先，采集容器内部压力与温度，并采用理想气体状态方程计算气体体积；其次，以时间作自变量气体体积作为因变量进行方程拟合，并根据拟合优度判定拟合有效性；最后，根据拟合方程斜率与经验公式计算单日氢气泄漏量。为了验证所提方法的有效性，采用SPL-H6型氢冷发电机壳体进行实验。实验结果表明，基于拟合方程不仅能够准确计算单日氢气泄漏量，且相比较于传统计算方式具有更好的稳定性，本文提出的氢气泄漏计算方法能够为氢冷发电机壳体气密性判定提供有效的理论指导。     

SCJ-2A型湿度差动检漏仪在双水内冷发电机上应用

由于双水内冷发电机原机组配套的高阻检漏仪反应不灵敏, 对于早期的微量漏水是不能检测出来, 直至发展到大漏水时高阻检漏仪才会报警,常常会引起或扩大事故.通过调研,在保留原有高阻检漏仪的前提下,加装了SCJ-2A型湿度差动检漏仪, 利用了相对湿度来测量发电机、空冷器内外的绝对湿度, 及时发现隐患,提高机组安全经济运行水平.     

M310核电机组棒控系统故障对机组运行的影响与应对策略

核电厂棒控系统是用以调节反应堆功率的最重要、最灵活的手段.其安全功能在于,当反应堆保护系统动作后,所有停堆棒和调节棒都迅速掉入堆芯,以此来迅速引入足够的负反应性,使反应堆达到一个安全的停堆状态.由于棒控系统直接关系到核电厂机组运行时反应堆正常的反应性控制和负荷跟踪,而且棒控系统的不正常工作直接影响核电站的安全稳定运行,严重的可导致保护动作,造成停堆等事故的发生.因此,该文以秦山第二核电厂运行机组为例,论述了棒控系统运行期间一些可能发生的故障和这些故障对机组运行的影响,以及运行人员应做出的响应和处理方法.     

生物质与煤共气化制取氢气的试验

采用单一流化床二步气化方法,在流化床中用纯水蒸汽做气化剂进行生物质与煤共气化制取氢气的工艺试验.研究了反应温度、生物质与煤的质量比值、水蒸气和生物质的质量比值m(S)/m(B)等参数对产氢量的影响,同时考察不同工作条件下的焦油质量浓度.通过对气体成分和产率的试验分析计算出氢气的实际产量和最大产量.试验结果表明,反应温度和水蒸气量是提高氢气实际产量以及潜在产量的重要参数.当反应温度区间在950～1 000 ℃,m(S)/m(B)为0.9,生物质与煤的质量比值为4/1时,每千克无灰干基生物质和煤的实际产氢量为68.25 g,潜在产氢量最大值可达138.01 g.     

温常压等离子体法合成氨研究

在室温常压条件下，氮氢混合气体（混合比为1：3，流量为氮气40毫升／分钟、氢气120毫升／分钟）流经自制石英玻璃气套，石英玻璃气套上安装有一对柱面电极，此电极对与交流电源相连接，电源的输出电压为15KV，频率是20KHz（或50Hz）。流过石英玻璃气套的氮氢气体被高电场强度所激活，具有了化学活泼性，有一定平动动能的氮氢气体分子频繁地相互碰撞，可引发化学反应，能合成（生成）氨。室温常压等离子体法合成氨转化率影响较大因素有：1）放电频率；2）当放电频率固定在20KHz时电源输出电压值；3）氮氢混合比；4）反应气体的温度。     

Ⅱ型二元氢气水合物相边界条件测定及分解焓计算

针对水合物法储氢存在相平衡数据较少及其分解焓直接实验测定非常困难的问题,在已有的高压可视蓝宝石反应釜中测定了环戊烷/丙酮/叔丁胺/四氢呋喃-水-氢气三组分体系中的水合物相边界条件,并结合Clausius-Clapeyron方程计算确定了4种Ⅱ型二元氢气水合物的分解焓.结果表明:含环戊烷/丙酮/叔丁胺/四氢呋喃的Ⅱ型二元氢气水合物的相平衡压力可降低至纯氢气水合物同温度下相平衡压力的1/10甚至更多.二元氢气水合物的分解焓与添加剂和相平衡温度有关,对于同一种添加剂,随着相平衡温度的升高,所得到的二元氢气水合物分解焓增加.二元氢气水合物相平衡边界和分解焓的测定对进一步研究和开发水合物法储氢技术具有重要价值.     

动态氢气系统的静态分割综合与系统优化

针对炼厂生产工艺参数波动导致的氢气系统动态变化,提出基于氢气系统运行的历史数据进行静态分割综合的优化方法(static partitioning synthesis method,SPSM),建立了以总年度费用最小为目标的数学规划模型。考虑了系统中氢源的氢量和纯度的变化、氢阱需求氢量及氢气纯度范围、氢气压力波动和压缩机选型等因素对动态氢气系统优化的影响。以某炼厂的氢气系统为实例分析阐明了SPSM方法的可行性,并与传统的稳态优化方法进行了对比。SPSM方法考虑了工艺系统参数的波动,优化后导致氢气网络结构趋于复杂。氢气系统结构的复杂性使得氢气系统可适应参数波动,具有较宽的操作窗口。     

二甲醚掺氢低压层流预混火焰

利用同步辐射真空紫外光电离结合分子束取样质谱技术,研究了当量比为1.5,燃料掺氢体积分数为0%、40%和80%的二甲醚/氢气/氧气/氩气低压层流预混火焰。测量了火焰温度曲线和火焰物种的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰温度、燃烧主要产物CO和CO2以及主要燃烧中间物CH2O、CH3、C2H2和C2H4的影响。研究结果表明:在低压预混二甲醚/氢气/氧气/氩气火焰中,随着掺氢比的增大,火焰温度逐渐降低,火焰中CO、CO2、CH2O、CH3、C2H2和C2H4的摩尔分数逐渐减小;在后火焰区,CO与CO2的摩尔分数比随着掺氢比的增大而减小,说明掺氢有利于CO氧化成CO2,促进二甲醚完全燃烧。     

铝颗粒与水反应产氢影响因素及抑制

铝颗粒可与水发生产氢反应,氢气可以带来火灾爆炸的风险.通过开发的铝水反应测试仪,系统研究了不同铝水质量比、不同温度对氢气产生量及最大产氢速率的影响,并提出了particle surface modification(PSM) 方法抑制铝水产氢反应的进行.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱分析(EDS)对反应前后的铝颗粒进行表征,明确了相关反应机理.PSM方法成本低,并且可以有效地抑制产氢,可以为相关工程项目提供本质安全化的抑制产氢方法.     

不同e_a计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压ea是Penman-Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数.为了研究在湿度缺测条件下,露点温度法替代相对湿度法计算ea在我国长江三角洲地区的适用性,选用江苏南通2000~2004年的旬气象资料,采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压ea和旬参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系.结果表明:这两种方法计算结果间误差较小,有98%以上的计算结果其误差小于20%;实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强,旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强;在湿度缺测条件下,可以采用露点温度法替代相对湿度法计算ea并进一步计算ET0.     

核电厂汽轮机的无损检测

不管是火电厂还是在核电厂,都是利用汽轮机来驱动发电机运行的,由此可见汽轮机检测在保证电厂正常运行方面的重要性。文章介绍了核电厂机组大修期间汽轮机的无损检测工作,参照国内外相关标准和电厂程序对汽轮机转子、气缸、轴瓦、阀门、螺栓的无损检测工作做了说明,希望能够为相关领域的工作人员提供借鉴。