溶解氫在電廠的應用

概述

發電機在啟動、運行過程中，由于氫氣壓力比內冷水壓力高，氫氣往往通過不銹鋼法蘭接口焊接處存在的砂眼或裂紋處漏入到內冷水中。由于氫氣中不可避免地混入了少量二氧化碳及空氣等雜質，從而影響了內冷水水質，改變了原有的腐蝕體系，加速了系統銅腐蝕; 另一方面，氫氣本身是還原性氣體，會對銅表層的氧化膜造成破壞。上述情況嚴重時，可能會造成內冷水系統氫氣的局部聚集，存在著安全隱患。

目前，電廠發電機內冷水漏氫的監測采用在內冷水箱的上部空間安裝氫氣濃度測點，或在內冷水箱的排氣口安裝氫氣報警裝置測量氣體的排出量來監測氫氣的泄漏量。由于氫氣通過泄漏進入內冷水后，逐漸累積在內冷水箱的空間內，不論內冷水箱是否充氮帶壓運行，兩個測量點都是一個水箱空間內氫氣的累積數，并不能表示缺陷泄漏點的即時狀態。另外，報警裝置的干擾因素較多，水箱水位波動、內冷水泵運行含氣、補水含氣等都干擾了它的實際監測效果。

通過對發電機氫冷系統漏氫狀態進行在線監測，可直接快速反應發電機正常運行和定子繞組水回路滲漏情況，對于保證機組安全穩定運行具有重要意義。同時國內某發電集團在安全生產管理提升指引文件中明確提出了為有效防范發電機水電接頭松動和滲漏故障，提升發電機安全可靠運行水平，必須加強水中氫的監測，當內冷水中氫氣含量有明顯變化， 變化量超過10ppb，應結合發電機其他運行數據進行綜合判斷分析、查明原因，當含量超過40ppb時應申請停機進行檢查。這有助于Orbisphre510 在線和Orbisphere 3655 便攜溶解氫的推廣。

方案

為了解決用戶低量程穩定監測溶解氫的需求，為用戶安全可靠的生產環境提供保障，HACH公司在國內某火電廠在內冷水處安裝一臺Orbisphre510 在線溶解氫分析儀（如下所示），下圖為某一時間段的數據，數據長期穩定于0.1ppb以下，表明該現場發電機內冷水無漏氫情況，為用戶安全生產提供了有效的監測數據。

Orbisphre510 在線溶解氫分析儀

結論

從Orbisphre510現場應用的情況來看，通過該儀器對發電機定冷水中的溶解氫進行在線監測，實現了發電機正常運行和充氫置換兩種狀態下定子繞組水回路滲漏情況的在線實時監控，為發電機的安全運行提供了保障。HACH公司將持續為電力公司提供更多的解決方案，解決用戶生產過程中的痛點，助力中國發電行業安全及數字化智能化生產。