提高發(fā)電機(jī)氫氣純度

提高發(fā)電機(jī)氫氣純度華潤電力（常熟）有限公司二零一六年六月索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78大綱設(shè)定主題氫氣質(zhì)量對發(fā)電機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響：1、氫氣中含氧量大于3%，遇火立即爆炸，發(fā)電機(jī)內(nèi)內(nèi)氫氣純度的降低將存在氫爆的可能。2、造成發(fā)電機(jī)繞組絕緣下降，還是造成發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)氫致裂紋的主要原因。3、發(fā)電機(jī)氫氣純度直接與發(fā)電機(jī)效率有關(guān)，氫氣純度每下降1%，通風(fēng)損耗及轉(zhuǎn)子摩擦損耗將增加11%（統(tǒng)稱風(fēng)摩損失）。設(shè)定主題常熟項(xiàng)目#1、#2號機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度在95—96%之間運(yùn)行，控制標(biāo)準(zhǔn)要求大于96%，期望值大于98%。同時(shí)發(fā)電機(jī)氫氣中氧含量在1.2—2%之間運(yùn)行，控制標(biāo)準(zhǔn)要求小于1.2%。發(fā)電機(jī)氫氣純度處于臨界值運(yùn)行，存在較大的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。故提出了《提高發(fā)電機(jī)氫氣純度》SDA項(xiàng)目，旨在徹底解決發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)能降耗，提高發(fā)電機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78SDA大綱現(xiàn)狀把握發(fā)電機(jī)氫氣純度運(yùn)行情況1、1號機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度自2013年106B級檢修后氫氣純度一直處于95—96%之間運(yùn)行，標(biāo)準(zhǔn)要求控制在大于96%（期望值大于98%）。2、2號機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度自2014年205C級檢修后同樣出現(xiàn)了氫氣純度下降現(xiàn)象，其氫氣純度也處于95—97%之間運(yùn)行。3、3號機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度大于98%。基于上述情況，由于1、2號機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度處于安全臨界值運(yùn)行，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，以及能耗損失，故提高發(fā)電機(jī)氫氣純度迫在眉睫。索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78SDA大綱目標(biāo)設(shè)定為了保證發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，治理目標(biāo)設(shè)定如下：1、發(fā)電機(jī)氫氣純度≥98%。2、發(fā)電機(jī)氫氣氧含量＜1.0%。索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78大綱要因分析人氫氣純度降低機(jī)法環(huán)料技術(shù)能力水平責(zé)任敬業(yè)度密封油真空系統(tǒng)真空過低氫氣不合格氫氣干燥器投運(yùn)不正常密封瓦間隙過大油質(zhì)不合格油質(zhì)檢測方法設(shè)備存在異常氫氣檢測方法設(shè)備存在異常設(shè)備檢修維護(hù)操作存在異常季節(jié)變化影響要因分析系統(tǒng)有漏點(diǎn)真空油箱泡沫多油質(zhì)檢測方法、設(shè)備規(guī)范性設(shè)備檢修規(guī)范性影響發(fā)電機(jī)氫氣純度主要因素分析油質(zhì)理化性能合規(guī)性密封油真空系統(tǒng)真空過低-60kpa要因分析油中含有大量泡沫密封油箱真空度低當(dāng)提高真空度后，真空油箱含有大量的泡沫，致使真空油箱形成虛假液位，會(huì)引起密封油泵氣蝕。解決方向變的更加清晰發(fā)電機(jī)氫氣純度低為了密封油泵的安全運(yùn)行，其真空度只能維持在-60kpa以下運(yùn)行。在低真空度的情況下，發(fā)電機(jī)氫氣純度只能維持在95—96%之間運(yùn)行，存在重大安全隱患及能耗損失。系統(tǒng)泄漏油質(zhì)異常要因分析主要因素識別10%5%5%發(fā)電機(jī)密封油真空油箱真空過低

真空低人員操作氫氣品質(zhì)環(huán)境影響檢修質(zhì)量系統(tǒng)運(yùn)行油質(zhì)不合格（檢測方法、設(shè)備）80%索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78大綱對策制定123檢修維護(hù)原因分析油質(zhì)老化再生處理真空系統(tǒng)查漏

破壞真空實(shí)施真空系統(tǒng)查漏輪換隔離系統(tǒng)實(shí)施真空系統(tǒng)查漏采用超聲波查漏儀實(shí)施真空系統(tǒng)查漏

查閱相關(guān)檢修記錄、運(yùn)行臺帳，分析系統(tǒng)有無重大變動(dòng)查閱補(bǔ)加油記錄，是否有異?；煊?、加油現(xiàn)象邀請行業(yè)專家進(jìn)行現(xiàn)場診斷分析

油質(zhì)取樣送檢西安熱工院、江蘇方天電力技術(shù)有限公司分析油質(zhì)是否存在劣化等指標(biāo)異常情況汽輪機(jī)油油質(zhì)再生及再生處理效果評價(jià)檢測結(jié)果是否存在由于檢測方法和設(shè)備因素導(dǎo)致的假象

研究分析油質(zhì)是否需要添加消泡劑索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78SDA大綱對策實(shí)施對1號機(jī)組停機(jī)期間密封油系統(tǒng)實(shí)施了破壞真空檢查滲漏情況，未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。邀請?zhí)K州司克賽斯公司在現(xiàn)場采用超聲波檢漏儀對真空系統(tǒng)進(jìn)行查漏，未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。采用系統(tǒng)隔離的方式單臺密封油泵輪換運(yùn)行查漏，未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。超聲查漏

破壞真空

系統(tǒng)隔離密封油真空系統(tǒng)查漏對策實(shí)施專家分析記錄臺帳檢修維護(hù)原因分析補(bǔ)加油記錄對檢修記錄和臺帳進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)1、2號機(jī)組氫氣純度不合格是從106B和205C級檢修后出現(xiàn)異常情況。補(bǔ)加油情況正常，未見有其他牌號油質(zhì)混用現(xiàn)象，且均補(bǔ)加美孚DTE輕級32號透平油。4月16日邀請西安熱工院油系統(tǒng)專家李燁峰來我司進(jìn)行現(xiàn)場分析，當(dāng)時(shí)基于分析檢測結(jié)果的誤導(dǎo)，未找出真正的原因。對策實(shí)施外委檢測

油質(zhì)再生

結(jié)果假象

添加消泡劑

油質(zhì)理化性能分析油質(zhì)再生油質(zhì)理化指標(biāo)外送檢測方天和西安熱工院。以1號機(jī)組為例再生前后數(shù)據(jù)比對分析，再生效果良好，油質(zhì)老化趨勢得到遏制。5月19-21日對3號機(jī)組實(shí)施了添加了消泡劑，通過添加消泡劑，真空油箱油中泡沫迅速消失，取得了良好的效果。油質(zhì)泡沫特性的檢測與儀器有很大的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)口儀器檢測結(jié)果穩(wěn)定，且能真實(shí)反應(yīng)檢測結(jié)果。對策實(shí)施油質(zhì)再生處理汽輪機(jī)油運(yùn)行年限一般是8年左右，此時(shí)汽輪機(jī)油將出現(xiàn)劣化、老化變質(zhì)，發(fā)生油泥析出，消泡性能下降等現(xiàn)象（常熟項(xiàng)目3臺機(jī)組油質(zhì)均出現(xiàn)了不同程度的劣化，出現(xiàn)軸瓦燒蝕），直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，常熟項(xiàng)目通過調(diào)研論證，在不停機(jī)的情況下采取了油質(zhì)在線再生處理，其油質(zhì)理化指標(biāo)恢復(fù)至新油標(biāo)準(zhǔn)，油質(zhì)再生處理結(jié)果見下表。檢驗(yàn)項(xiàng)目單位再生前再生后質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)酸值未加防銹劑mgkOH/g0.0920.029≤0.2加防銹劑≤0.3破乳化度54℃min17.65.1≤30起泡沫試驗(yàn)前24℃mL270/030/0500/1093.5℃mL30/030/050/10后24℃

mL250/035/0500/10旋轉(zhuǎn)氧彈值min171400報(bào)告值油泥/痕跡無——對策實(shí)施查閱相關(guān)油質(zhì)技術(shù)資料，發(fā)現(xiàn)油質(zhì)泡沫特性的檢測與儀器有很大的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)口儀器檢測結(jié)果穩(wěn)定，且能真實(shí)反應(yīng)檢測結(jié)果，而西安熱工院與方天實(shí)驗(yàn)室檢測設(shè)備經(jīng)了解均為國產(chǎn)設(shè)備。為此取樣送檢上海潤英藍(lán)地檢測有限公司實(shí)施了檢測。其泡沫特性檢測結(jié)果如下，從檢測結(jié)果看雖然均泡沫特性均在控制標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，但存在起泡傾向。檢驗(yàn)項(xiàng)目單位1號機(jī)組2號機(jī)組質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)起泡沫試驗(yàn)前24℃mL350/0390/0500/1093.5℃mL50/040/050/10后24℃

mL200/0400/0500/10油質(zhì)理化性能分析對策實(shí)施根據(jù)進(jìn)口設(shè)備檢測結(jié)果，重新取樣進(jìn)行添加消泡劑試驗(yàn)，最終確定添加3mg/kg，能有效提高油質(zhì)消泡性能，為此在5月19-21日期間對#1、#2機(jī)組實(shí)施了添加消泡劑工作，添加消泡劑后油質(zhì)泡沫得到迅速遏制，并對油樣送檢，其結(jié)果如下，從檢測結(jié)果看，油質(zhì)消泡性能得到了極大的提高。檢驗(yàn)項(xiàng)目單位1號機(jī)組2號機(jī)組質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)起泡沫試驗(yàn)前24℃mL20/020/0500/1093.5℃mL30/050/050/10后24℃

mL10/0160/0500/10油質(zhì)添加消泡劑索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78大綱效果確認(rèn)油質(zhì)處理前后油箱泡沫比對處理前處理后效果確認(rèn)油質(zhì)處理前后真空油箱真空度比對效果確認(rèn)油質(zhì)處理前后氫氣純度與氧含量比對從相關(guān)數(shù)據(jù)比對分析可以看出，通過處理后，氫氣純度恢復(fù)至99.0%以上，氫氣中氧含量降至0.6%。均在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，徹底解決了發(fā)電機(jī)氫氣純度偏低影響機(jī)組安全運(yùn)行的隱患，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。防止災(zāi)難性不安全事件的發(fā)生。效果確認(rèn)油質(zhì)再生處理經(jīng)濟(jì)性核算現(xiàn)在汽輪機(jī)油運(yùn)行年限一般是8年左右，此時(shí)汽輪機(jī)油將出現(xiàn)劣化、老化變質(zhì)，發(fā)生油泥析出，消泡性能下降等現(xiàn)象，直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，常熟項(xiàng)目通過調(diào)研論證，在不停機(jī)的情況下采取了油質(zhì)在線再生處理，其油質(zhì)理化指標(biāo)恢復(fù)至新油標(biāo)準(zhǔn)。處理方式更換新油再生處理處理費(fèi)用1臺機(jī)組82萬元64.64萬元(含設(shè)備采購費(fèi))3臺機(jī)組246萬元121.68萬元(含設(shè)備采購費(fèi))年維護(hù)費(fèi)0.0萬元3萬元/臺機(jī)組使用壽命8年20年甚至更長節(jié)約費(fèi)用：124.32萬元效果確認(rèn)氫氣純度對發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)性核算2003年美國《電力工程》就氫氣純度對發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響進(jìn)行了量化分析，其關(guān)系曲線如下圖所示?？梢钥闯鰵錃饧兌鹊陀?9.0%后風(fēng)摩損耗就開始增加。發(fā)電機(jī)容量越大，風(fēng)摩損耗越大。節(jié)能新亮點(diǎn)降耗新途徑效果確認(rèn)氫氣純度對發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)性核算通過上圖利用曲線插入法可以得出600MW機(jī)組風(fēng)摩損耗與純度的關(guān)系，純度下降1%，損耗增加240KW。氫氣純度從95.5%提升至99.0%，提升3.5%，燃料消耗不變的情況下，發(fā)電機(jī)效率增加840KW。上網(wǎng)電價(jià)按每千瓦時(shí)0.44元計(jì)，年運(yùn)行小時(shí)7500h計(jì)。全年單臺機(jī)組節(jié)能費(fèi)用為：840×7500×0.44=277.2（萬元）全年#1、#2機(jī)組節(jié)能費(fèi)用為：277.2×2=554.4（萬元）。效果確認(rèn)提高氫氣純度經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)提高氫氣純度經(jīng)濟(jì)效益=油質(zhì)再生處理效益+節(jié)能降耗效益=124.32+554.4=678.72萬元索引STEP4要因分析STEP2現(xiàn)狀把握STEP1設(shè)定主題STEP5對策制定STEP6對策實(shí)施12456STEP3目標(biāo)設(shè)定3STEP7效果確認(rèn)STEP8標(biāo)準(zhǔn)化78大綱標(biāo)準(zhǔn)化1、制定《汽輪機(jī)油系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理規(guī)定》，明確了定期需要對汽輪機(jī)油定期進(jìn)行再生處理，并當(dāng)油質(zhì)理化指標(biāo)發(fā)生異常時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行處理。強(qiáng)化在線濾油機(jī)的濾油管理工作。同時(shí)明確了汽輪機(jī)油系統(tǒng)的檢修工藝要求、混油要求，防止汽輪機(jī)油因檢修期間管理不當(dāng)而引起的油質(zhì)老化、變質(zhì)事件的發(fā)生。并要求運(yùn)行要加強(qiáng)氫氣純度的運(yùn)行監(jiān)視工作，提高發(fā)電機(jī)氫氣純度，以提高發(fā)電機(jī)效率。2、修訂《油務(wù)監(jiān)督實(shí)施細(xì)則》，加強(qiáng)汽輪機(jī)油質(zhì)監(jiān)測工作，增加了油質(zhì)旋轉(zhuǎn)氧彈值定期檢測項(xiàng)目，同時(shí)對泡沫特性外委檢測單位提出新的要求，要求檢測儀器必須是進(jìn)口儀器，并具有