提高发电机氢气纯度

提高发电机氢气纯度华润电力（常熟）有限公司二零一六年六月索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78大纲设定主题氢气质量对发电机安全经济运行的影响：1、氢气中含氧量大于3%，遇火立即爆炸，发电机内内氢气纯度的降低将存在氢爆的可能。2、造成发电机绕组绝缘下降，还是造成发电机护环氢致裂纹的主要原因。3、发电机氢气纯度直接与发电机效率有关，氢气纯度每下降1%，通风损耗及转子摩擦损耗将增加11%（统称风摩损失）。设定主题常熟项目#1、#2号机组发电机氢气纯度在95—96%之间运行，控制标准要求大于96%，期望值大于98%。同时发电机氢气中氧含量在1.2—2%之间运行，控制标准要求小于1.2%。发电机氢气纯度处于临界值运行，存在较大的安全运行风险。故提出了《提高发电机氢气纯度》SDA项目，旨在彻底解决发电机氢气系统安全风险、节能降耗，提高发电机安全、经济运行水平。索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78SDA大纲现状把握发电机氢气纯度运行情况1、1号机组发电机氢气纯度自2013年106B级检修后氢气纯度一直处于95—96%之间运行，标准要求控制在大于96%（期望值大于98%）。2、2号机组发电机氢气纯度自2014年205C级检修后同样出现了氢气纯度下降现象，其氢气纯度也处于95—97%之间运行。3、3号机组发电机氢气纯度大于98%。基于上述情况，由于1、2号机组发电机氢气纯度处于安全临界值运行，存在较大的安全风险，以及能耗损失，故提高发电机氢气纯度迫在眉睫。索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78SDA大纲目标设定为了保证发电机系统的安全运行，治理目标设定如下：1、发电机氢气纯度≥98%。2、发电机氢气氧含量＜1.0%。索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78大纲要因分析人氢气纯度降低机法环料技术能力水平责任敬业度密封油真空系统真空过低氢气不合格氢气干燥器投运不正常密封瓦间隙过大油质不合格油质检测方法设备存在异常氢气检测方法设备存在异常设备检修维护操作存在异常季节变化影响要因分析系统有漏点真空油箱泡沫多油质检测方法、设备规范性设备检修规范性影响发电机氢气纯度主要因素分析油质理化性能合规性密封油真空系统真空过低-60kpa要因分析油中含有大量泡沫密封油箱真空度低当提高真空度后，真空油箱含有大量的泡沫，致使真空油箱形成虚假液位，会引起密封油泵气蚀。解决方向变的更加清晰发电机氢气纯度低为了密封油泵的安全运行，其真空度只能维持在-60kpa以下运行。在低真空度的情况下，发电机氢气纯度只能维持在95—96%之间运行，存在重大安全隐患及能耗损失。系统泄漏油质异常要因分析主要因素识别10%5%5%发电机密封油真空油箱真空过低

真空低人员操作氢气品质环境影响检修质量系统运行油质不合格（检测方法、设备）80%索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78大纲对策制定123检修维护原因分析油质老化再生处理真空系统查漏

破坏真空实施真空系统查漏轮换隔离系统实施真空系统查漏采用超声波查漏仪实施真空系统查漏

查阅相关检修记录、运行台帐，分析系统有无重大变动查阅补加油记录，是否有异常混油、加油现象邀请行业专家进行现场诊断分析

油质取样送检西安热工院、江苏方天电力技术有限公司分析油质是否存在劣化等指标异常情况汽轮机油油质再生及再生处理效果评价检测结果是否存在由于检测方法和设备因素导致的假象

研究分析油质是否需要添加消泡剂索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78SDA大纲对策实施对1号机组停机期间密封油系统实施了破坏真空检查渗漏情况，未发现泄漏点。邀请苏州司克赛斯公司在现场采用超声波检漏仪对真空系统进行查漏，未发现泄漏点。采用系统隔离的方式单台密封油泵轮换运行查漏，未发现泄漏点。超声查漏

破坏真空

系统隔离密封油真空系统查漏对策实施专家分析记录台帐检修维护原因分析补加油记录对检修记录和台帐进行分析，发现1、2号机组氢气纯度不合格是从106B和205C级检修后出现异常情况。补加油情况正常，未见有其他牌号油质混用现象，且均补加美孚DTE轻级32号透平油。4月16日邀请西安热工院油系统专家李烨峰来我司进行现场分析，当时基于分析检测结果的误导，未找出真正的原因。对策实施外委检测

油质再生

结果假象

添加消泡剂

油质理化性能分析油质再生油质理化指标外送检测方天和西安热工院。以1号机组为例再生前后数据比对分析，再生效果良好，油质老化趋势得到遏制。5月19-21日对3号机组实施了添加了消泡剂，通过添加消泡剂，真空油箱油中泡沫迅速消失，取得了良好的效果。油质泡沫特性的检测与仪器有很大的关联性，进口仪器检测结果稳定，且能真实反应检测结果。对策实施油质再生处理汽轮机油运行年限一般是8年左右，此时汽轮机油将出现劣化、老化变质，发生油泥析出，消泡性能下降等现象（常熟项目3台机组油质均出现了不同程度的劣化，出现轴瓦烧蚀），直接影响机组的安全稳定运行，常熟项目通过调研论证，在不停机的情况下采取了油质在线再生处理，其油质理化指标恢复至新油标准，油质再生处理结果见下表。检验项目单位再生前再生后质量标准酸值未加防锈剂mgkOH/g0.0920.029≤0.2加防锈剂≤0.3破乳化度54℃min17.65.1≤30起泡沫试验前24℃mL270/030/0500/1093.5℃mL30/030/050/10后24℃

mL250/035/0500/10旋转氧弹值min171400报告值油泥/痕迹无——对策实施查阅相关油质技术资料，发现油质泡沫特性的检测与仪器有很大的关联性，进口仪器检测结果稳定，且能真实反应检测结果，而西安热工院与方天实验室检测设备经了解均为国产设备。为此取样送检上海润英蓝地检测有限公司实施了检测。其泡沫特性检测结果如下，从检测结果看虽然均泡沫特性均在控制标准之内，但存在起泡倾向。检验项目单位1号机组2号机组质量标准起泡沫试验前24℃mL350/0390/0500/1093.5℃mL50/040/050/10后24℃

mL200/0400/0500/10油质理化性能分析对策实施根据进口设备检测结果，重新取样进行添加消泡剂试验，最终确定添加3mg/kg，能有效提高油质消泡性能，为此在5月19-21日期间对#1、#2机组实施了添加消泡剂工作，添加消泡剂后油质泡沫得到迅速遏制，并对油样送检，其结果如下，从检测结果看，油质消泡性能得到了极大的提高。检验项目单位1号机组2号机组质量标准起泡沫试验前24℃mL20/020/0500/1093.5℃mL30/050/050/10后24℃

mL10/0160/0500/10油质添加消泡剂索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78大纲效果确认油质处理前后油箱泡沫比对处理前处理后效果确认油质处理前后真空油箱真空度比对效果确认油质处理前后氢气纯度与氧含量比对从相关数据比对分析可以看出，通过处理后，氢气纯度恢复至99.0%以上，氢气中氧含量降至0.6%。均在控制标准范围之内，彻底解决了发电机氢气纯度偏低影响机组安全运行的隐患，达到了预期目标。防止灾难性不安全事件的发生。效果确认油质再生处理经济性核算现在汽轮机油运行年限一般是8年左右，此时汽轮机油将出现劣化、老化变质，发生油泥析出，消泡性能下降等现象，直接影响机组的安全稳定运行，常熟项目通过调研论证，在不停机的情况下采取了油质在线再生处理，其油质理化指标恢复至新油标准。处理方式更换新油再生处理处理费用1台机组82万元64.64万元(含设备采购费)3台机组246万元121.68万元(含设备采购费)年维护费0.0万元3万元/台机组使用寿命8年20年甚至更长节约费用：124.32万元效果确认氢气纯度对发电机经济性核算2003年美国《电力工程》就氢气纯度对发电机经济性的影响进行了量化分析，其关系曲线如下图所示。可以看出氢气纯度低于99.0%后风摩损耗就开始增加。发电机容量越大，风摩损耗越大。节能新亮点降耗新途径效果确认氢气纯度对发电机经济性核算通过上图利用曲线插入法可以得出600MW机组风摩损耗与纯度的关系，纯度下降1%，损耗增加240KW。氢气纯度从95.5%提升至99.0%，提升3.5%，燃料消耗不变的情况下，发电机效率增加840KW。上网电价按每千瓦时0.44元计，年运行小时7500h计。全年单台机组节能费用为：840×7500×0.44=277.2（万元）全年#1、#2机组节能费用为：277.2×2=554.4（万元）。效果确认提高氢气纯度经济效益合计提高氢气纯度经济效益=油质再生处理效益+节能降耗效益=124.32+554.4=678.72万元索引STEP4要因分析STEP2现状把握STEP1设定主题STEP5对策制定STEP6对策实施12456STEP3目标设定3STEP7效果确认STEP8标准化78大纲标准化1、制定《汽轮机油系统运行维护管理规定》，明确了定期需要对汽轮机油定期进行再生处理，并当油质理化指标发生异常时，需及时进行处理。强化在线滤油机的滤油管理工作。同时明确了汽轮机油系统的检修工艺要求、混油要求，防止汽轮机油因检修期间管理不当而引起的油质老化、变质事件的发生。并要求运行要加强氢气纯度的运行监视工作，提高发电机氢气纯度，以提高发电机效率。2、修订《油务监督实施细则》，加强汽轮机油质监测工作，增加了油质旋转氧弹值定期检测项目，同时对泡沫特性外委检测单位提出新的要求，要求检测仪器必须是进口仪器，并具有