溶解氢在电厂的应用

2024-07-08，星期一

概述

发电机在启动、运行过程中，由于氢气压力比内冷水压力高，氢气往往通过不锈钢法兰接口焊接处存在的砂眼或裂纹处漏入到内冷水中。由于氢气中不可避免地混入了少量二氧化碳及空气等杂质，从而影响了内冷水水质，改变了原有的腐蚀体系，加速了系统铜腐蚀; 另一方面，氢气本身是还原性气体，会对铜表层的氧化膜造成破坏。上述情况严重时，可能会造成内冷水系统氢气的局部聚集，存在着安全隐患。

目前，电厂发电机内冷水漏氢的监测采用在内冷水箱的上部空间安装氢气浓度测点，或在内冷水箱的排气口安装氢气报警装置测量气体的排出量来监测氢气的泄漏量。由于氢气通过泄漏进入内冷水后，逐渐累积在内冷水箱的空间内，不论内冷水箱是否充氮带压运行，两个测量点都是一个水箱空间内氢气的累积数，并不能表示缺陷泄漏点的即时状态。另外，报警装置的干扰因素较多，水箱水位波动、内冷水泵运行含气、补水含气等都干扰了它的实际监测效果。

通过对发电机氢冷系统漏氢状态进行在线监测，可直接快速反应发电机正常运行和定子绕组水回路渗漏情况，对于保证机组安全稳定运行具有重要意义。同时国内某发电集团在安全生产管理提升指引文件中明确提出了为有效防范发电机水电接头松动和渗漏故障，提升发电机安全可靠运行水平，必须加强水中氢的监测，当内冷水中氢气含量有明显变化， 变化量超过10ppb，应结合发电机其他运行数据进行综合判断分析、查明原因，当含量超过40ppb时应申请停机进行检查。这有助于Orbisphre510 在线和Orbisphere 3655 便携溶解氢的推广。

方案

为了解决用户低量程稳定监测溶解氢的需求，为用户安全可靠的生产环境提供保障，HACH公司在国内某火电厂在内冷水处安装一台Orbisphre510 在线溶解氢分析仪（如下所示），下图为某一时间段的数据，数据长期稳定于0.1ppb以下，表明该现场发电机内冷水无漏氢情况，为用户安全生产提供了有效的监测数据。

Orbisphre510 在线溶解氢分析仪

结论

从Orbisphre510现场应用的情况来看，通过该仪器对发电机定冷水中的溶解氢进行在线监测，实现了发电机正常运行和充氢置换两种状态下定子绕组水回路渗漏情况的在线实时监控，为发电机的安全运行提供了保障。HACH公司将持续为电力公司提供更多的解决方案，解决用户生产过程中的痛点，助力中国发电行业安全及数字化智能化生产。