發(fā)電廠氫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著電廠的安全生產(chǎn)，加強(qiáng)電廠氫介質(zhì)的安全監(jiān)控已顯得至關(guān)重要。陡河發(fā)電廠共有8臺(tái)機(jī)組，其中發(fā)電機(jī)均為氫冷機(jī)組。氫源來(lái)自制氫站，安裝有4套DQ-4低壓制氫設(shè)備，已運(yùn)行20多年。筆者針對(duì)陡河發(fā)電廠制供氫的運(yùn)行監(jiān)控特點(diǎn)，談一下日常監(jiān)控工作中的一些做法。

1 氣體置換工作

1.1 發(fā)電機(jī)氣體置換工作

1.1.1 發(fā)電機(jī)退氫

　　發(fā)電機(jī)檢修需退氫時(shí)，大約需40～50瓶氮?dú)猓话阈璩椴榛?yàn)10瓶氮?dú)饧兌?，如有一瓶不合格或接近?biāo)準(zhǔn)，則需要瓶瓶化驗(yàn)，同時(shí)核對(duì)氮?dú)馄繕?biāo)簽純度，不合格或偏低的應(yīng)退換。置換前把發(fā)電機(jī)氫氣排放在氫壓0.01 MPa，置換開(kāi)始時(shí)，嚴(yán)禁明火作業(yè)。氮?dú)庥砂l(fā)電機(jī)氫系統(tǒng)最低點(diǎn)進(jìn)入，最高位置排出。氮?dú)忭斎胨俣炔荒芴欤?～2 min 1瓶為宜。頂氫過(guò)程中，發(fā)電機(jī)壓力升高要及時(shí)排放氫，不能弊壓。同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)體上部所有冷卻系統(tǒng)閥門(mén)要逐個(gè)排放，死角不能漏排。按經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)置換用氮?dú)?0瓶左右時(shí)，可直接用微氫表測(cè)定排出的混合氣體純度，最好用兩塊微氫表對(duì)比測(cè)定。當(dāng)含氫≤1.5%時(shí)，氮?dú)庵脫Q氫氣合格。隨后可進(jìn)行空氣置換氮?dú)猓瑝嚎s空氣頂入40 min后化學(xué)采樣，用氣體吸收法分析含氧量，當(dāng)含氧量≥15%即為合格，退氫結(jié)束。

1.1.2 發(fā)電機(jī)充氫置換

　　發(fā)電機(jī)檢修完，再準(zhǔn)備40～50瓶氮?dú)?，同退氫一樣，化?yàn)合格后待用。首先氮?dú)忭斂諝?，此操作和氮?dú)忭敋錃庀嗤虚y門(mén)必須在沖氮?dú)鈺r(shí)放2～3遍，頂?shù)獨(dú)鈺r(shí)速度仍為1～2 min 1瓶為宜，置換到30瓶左右時(shí)，化驗(yàn)排出氣體含氧量≤2%時(shí)合格，系統(tǒng)保持一定壓力，補(bǔ)氫前將氮?dú)鈮毫Ψ胖?.01 MPa。同時(shí)在用氫氣置換氮?dú)馇?，檢查補(bǔ)氫管過(guò)濾器有無(wú)堵塞現(xiàn)象。化學(xué)和電氣負(fù)責(zé)人聯(lián)系好，氫站先開(kāi)氫門(mén)，控制好氫氣流量，補(bǔ)氫速度以2～4 m3/min為宜。補(bǔ)氫時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力上升時(shí)應(yīng)及時(shí)排放，當(dāng)置換用氫量為機(jī)體積3倍左右時(shí)，由化學(xué)人員采樣化驗(yàn)，用QRD-1102型熱導(dǎo)式分析器測(cè)定氫濃度，當(dāng)氫純度≥96.5%時(shí)，再采樣分析2次，確認(rèn)無(wú)誤后即為置換合格。

1.2 制氫設(shè)備的氣體置換工作

　　置換前，準(zhǔn)備2～3瓶氮?dú)?，并分析化?yàn)氮?dú)饧兌?，合格后固定在瓶架上。檢查氫壓力調(diào)整器出口門(mén)是否關(guān)嚴(yán)，將系統(tǒng)壓力放掉，至殘氣壓力為0.01 MPa。將氮?dú)鉁p壓表出口和置換用的氫分離器入口門(mén)用橡膠管接好，緩慢打開(kāi)氮?dú)馄砍隹陂T(mén)，再旋轉(zhuǎn)減壓閥，使出氣壓力控制在0.2～0.3 MPa，向系統(tǒng)沖入氮?dú)?，?dāng)壓力調(diào)整器水位下降至50 mm左右時(shí)，打開(kāi)氫洗滌器排氣門(mén)，　當(dāng)水位升至450 mm左右時(shí)，關(guān)閉排氣門(mén)，如此反復(fù)4～5次，采樣化驗(yàn)氮?dú)饧兌冗_(dá)98%時(shí)，充氮合格，關(guān)閉氫分離器入口，關(guān)閉減壓表出口門(mén)，通知檢修人員。如檢修氫管道，用上述同樣的方法，分段進(jìn)行氫置換。

1.3 儲(chǔ)氫罐的氣體置換

　　退氫置換時(shí)，將該罐壓力供至0.5 MPa，退出運(yùn)行狀態(tài)，放掉余氣，出入口門(mén)加堵板，與系統(tǒng)可靠隔絕。備足合格的氮?dú)馄浚_(kāi)始置換工作，用橡膠管將氮?dú)鉁p壓表和氫罐底部排污門(mén)連接好，旋開(kāi)氣瓶出口門(mén)，打開(kāi)減壓閥，使壓力控制在0.2～0.3 MPa，開(kāi)底部排污門(mén)、頂部排氣門(mén)，并不斷在頂部排氣門(mén)用氫檢漏儀測(cè)氫純度，當(dāng)氫氣純度≤1.5%時(shí)，充氮合格，關(guān)閉頂部排氣門(mén)，停止排氣，繼續(xù)充氮?dú)?，?dāng)罐壓升至0.05 MPa時(shí)關(guān)閉底部排氣門(mén)，停止沖氮，通知檢修。

　　充氫置換時(shí)，首先必須進(jìn)行氮?dú)庵脫Q空氣，氮?dú)鈴捻敳窟M(jìn)入，底部排出，用氣體吸收法測(cè)含氧≤2%時(shí)，充氮合格，關(guān)閉底部排污門(mén)。氫氣置換氮?dú)鈺r(shí)，可直接制氫或用鄰罐氫氣置換，氫氣從上部進(jìn)入，下部排出，各門(mén)開(kāi)度不要過(guò)大，并不斷采樣化驗(yàn)，用QRD-1102型熱導(dǎo)式分析器測(cè)定，當(dāng)氫純度≥99.5%，含氧<2%時(shí)，充氫合格，并入貯氫系統(tǒng)。當(dāng)一列罐置換時(shí)，可以串聯(lián)置換，節(jié)省大量氮?dú)狻?

2 制氫設(shè)備的啟停工作

2.1 電解槽的啟動(dòng)工作

2.1.1 啟動(dòng)前應(yīng)具備的條件(DQ4型)

　　(1) 交流電壓(380±10)V之內(nèi)，保險(xiǎn)完好；

　　(2) 電解液打回電解槽，堿液的相對(duì)體積質(zhì)量1.25～1.30及各項(xiàng)指標(biāo)合格；

　　(3) 氫氧側(cè)水箱、均壓箱水位分別在200、400～500 mm；

　　(4) 氫側(cè)氮?dú)庵脫Q合格，殘氣壓力在0.01 MPa為最佳；

　　(5) 電解槽系統(tǒng)各閥門(mén)檢查試壓完好。

2.1.2 電解槽啟動(dòng)

　　(1) 合上硅整流盤(pán)電源，按啟動(dòng)按鈕，根據(jù)電解液溫升情況，調(diào)整電流，通常以2 A/min速度調(diào)整為宜。電流由最小值逐漸調(diào)到正常值，啟動(dòng)制冷機(jī)，投微氧表；

　　(2) 觀察氫氧壓力調(diào)整器水位，均壓箱水位應(yīng)正常，打開(kāi)氫氧洗滌器各冷卻水門(mén)，壓力調(diào)整器出口門(mén)，15 min后打開(kāi)凝結(jié)水補(bǔ)水門(mén)；

　　(3) 間斷開(kāi)動(dòng)洗滌器排氣門(mén)，制冷機(jī)放水門(mén)，氫氣采樣門(mén)，排出系統(tǒng)積水及不合格氫氣，當(dāng)氫氣濕度合格時(shí)，打開(kāi)出口門(mén)，　并繼續(xù)從制氫系統(tǒng)出口門(mén)采樣化驗(yàn)，當(dāng)氫純度≥99.5%，氫露點(diǎn)≤-30℃時(shí)，停止排氣；

　　(4) 當(dāng)系統(tǒng)壓力高于貯氫罐壓力0.05 MPa時(shí)，開(kāi)制氫系統(tǒng)出口門(mén)，氫罐入氫總門(mén)向氫罐送氫，同時(shí)打開(kāi)氧水封出口門(mén)，均壓箱出口門(mén)，氫氧兩側(cè)出氣溫度達(dá)70℃時(shí)，打開(kāi)分離器冷卻水門(mén)，保持(70±5)℃。

　　注意：在氫置換氮?dú)庀蚩张欧艜r(shí)，一定要保證氫側(cè)不能放出水來(lái)。

2.2 停止工作

　　電解槽停止工作時(shí)，先將電壓電流調(diào)到最小值，然后關(guān)上電源，關(guān)閉系統(tǒng)出口門(mén)、入氫罐總門(mén)、均壓箱出口門(mén)、氧水封入口門(mén)、壓力調(diào)整器出口門(mén)、深除濕出入口門(mén)，　必要時(shí)開(kāi)啟氫氧洗滌器排氣門(mén)，將系統(tǒng)壓力降至適當(dāng)值，關(guān)閉各冷卻水門(mén)，保持電解槽壓力以備用。

　　停用的電解槽要注意觀察(2 h1次)氫氧側(cè)水位保持在(200±50)mm，均壓箱水位保持在400～500 mm。發(fā)現(xiàn)氫氧側(cè)(壓力調(diào)整器)水位差大時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

3 日常監(jiān)測(cè)分析及管理工作

　　由于氫氣的易爆特性，為確保安全生產(chǎn)，不留下安全隱患，加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)分析，是診斷設(shè)備系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要手段。

　　(1) 應(yīng)周期性地分析制氫設(shè)備、氫罐、發(fā)電機(jī)氫氣純度和濕度，　化驗(yàn)分析方法和儀表監(jiān)測(cè)相結(jié)合，相互校驗(yàn)，分析結(jié)果一定要準(zhǔn)確無(wú)誤，嚴(yán)防數(shù)據(jù)由于分析失誤造成假性合格。

　　(2) 取樣時(shí)，一定要有代表性，開(kāi)啟取樣門(mén)至少放氣1～2 min，吹洗管路，用橡膠球膽取樣，至少要用所采氣體沖洗兩次，防止空氣進(jìn)入。取樣時(shí)，應(yīng)先抄表，后取樣，防止由于壓力不穩(wěn)，影響儀表的正確指示。同時(shí)車(chē)間、班組應(yīng)對(duì)化驗(yàn)工作的規(guī)范性進(jìn)行抽查，建立校核制度。

　　(3) 重要操作實(shí)行操作票制度，進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析，如氫站補(bǔ)水操作、置換操作等。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的檢查分析，水位監(jiān)測(cè)及時(shí)到位，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整或處理。

　　(4) 嚴(yán)格執(zhí)行《安規(guī)》有關(guān)規(guī)定，工作人員著裝應(yīng)防靜電，不穿釘子鞋，其他人員進(jìn)入氫站必須禁帶火種，并按門(mén)警制度進(jìn)行登記，閑雜人員一律不許入內(nèi)。盡量不在氫站進(jìn)行明火作業(yè)，如必須動(dòng)火應(yīng)有廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)同意，在各種措施絕對(duì)可靠的情況下方可進(jìn)行，并不間斷進(jìn)行氫氣監(jiān)測(cè)。

4 幾點(diǎn)值得注意的問(wèn)題

4.1 氫罐應(yīng)定期檢查

　　應(yīng)定期對(duì)氫罐進(jìn)行解體檢查，檢查其內(nèi)部氫取樣管是否有漏點(diǎn)，若有，　在置換時(shí)取樣沒(méi)有代表性，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了較大威脅，特別是在氮?dú)饣蚨趸贾脫Q空氣時(shí)，如從底部進(jìn)入氮?dú)饣蚨趸?，極易造成取樣分析假性合格，給置換工作帶來(lái)隱患，釀成大禍。

4.2 氧水封結(jié)垢

　　氧水封用水通常為工業(yè)水，由于氧氣中帶有堿液，各工業(yè)水混合后，析出碳酸鈣沉淀，造成水封管結(jié)垢，影響安全生產(chǎn)，故建議定期檢查水封管，結(jié)垢量大時(shí)應(yīng)進(jìn)行清理或酸洗工作，　也可改變水源，用凝結(jié)水或除鹽水代替。

4.3 置換用氮?dú)饧兌?

　　置換用氮?dú)饧兌纫话阋?guī)定為98%以上為合格，建議應(yīng)為99%以上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如整批純度在98%～99%時(shí)，特別是平均氮?dú)饧兌仍?8.5%以下時(shí)，在置換過(guò)程中，氮?dú)庀牧枯^大，并且置換較慢，很難達(dá)到混合氣中的氧小于2%。

4.4 制氫系統(tǒng)檢修用水

　　制氫系統(tǒng)壓力調(diào)整器檢修時(shí)，用水將浮桶浮起，這里用的水應(yīng)為凝結(jié)水或除鹽水，絕對(duì)不允許用工業(yè)水，否則會(huì)和電解槽內(nèi)氫氧化鉀殘液發(fā)生反應(yīng)，形成細(xì)小碳酸鈣顆粒，　影響電解小室的氣體通道，對(duì)電解槽的正常工作帶來(lái)不利影響，嚴(yán)重時(shí)影響安全生產(chǎn)。

4.5 電解槽置換用介質(zhì)

　　制氫設(shè)備置換時(shí)，所用中間介質(zhì)一定要用氮?dú)?，不能用二氧化碳，否則會(huì)造成二氧化碳與電解液發(fā)生反應(yīng)，使電解液雜質(zhì)增多，純度降低。(吳 銳，施 江，歐陽(yáng)素華)