［摘 要］某发电厂发电机为哈电生产的QFSN4-600-2三相同步汽轮发电机，采用水氢氢冷却方式，氢气系统设置一套外处理装置。本文主要针对发电机氢气处理系统中的氢气干燥器运行状况进行分析研究，通过#1、#2发电机氢气干燥器运行数据收集对比找出四个氢气干燥器吸收塔运行差异，并据此提出优化意见以优化系统运行情况，从而改善发电机机内氢气湿度、纯度。
［关键词］氢冷发电机 氢气 氢气干燥器 再生 纯度
一、系统介绍
某发电厂两台发电机均配备一套XFG-1F氢气干燥器，干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝对水分子具有吸引力特性。当活性氧化铝吸收水分达到饱和后，再生通过加热来清除干燥剂自身束缚的水分，从而恢复它的吸湿能力，并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。在设备的干燥塔中，埋入式的高密电加热器加热干燥剂使束缚的水分汽化；与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸气，干燥剂恢复最初的特性，然后将氢气（含有水蒸气）冷却，冷凝水通过汽水分离器排出。设备设计有两个干燥塔，当一个干燥塔处于吸湿状态时，另外一个处于再生状态。在设定工作周期（现设定的切换周期为8小时，即吸湿8小时后自动切至再生，再生分两个过程：加热过程4小时，冷却过程4小时，再生结束后自动切至吸湿功能），可编程序控制器自动的通过气阀控制四通阀门，并把干燥剂饱和的干燥塔自动转换到再生循环状态；同时干燥剂再生完成的干燥塔切换到在线吸湿状态，完全实现设备的自动切换。
二、干燥器运行数据统计分析
某发电厂氢气干燥器在正常运行过程中一直保持投运状态，然而从运行情况看其干燥除湿效果无法达到理想效果，导致发电机氢气湿度时有超限，不利于发电机安全运行，为此通过对#1、2机组氢气干燥器运行曲线进行统计分析：从运行曲线可以得到如下信息：
1.#1、#2发电机氢气湿度与干燥器冷却水温度程趋势变化,即：冷却水温下降时发电机氢气湿度下降，反之依然;
2.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔在运行时均有一定的干燥除湿效果，可在一定程度上降低发电机内氢气湿度，相对而言1A塔干燥除湿效果最好，2A、2B塔效果一般，1B塔效果最差;
3.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔再生后投入初期效果较明显，吸湿后期效果较差;
4.#1、#2发电机氢气纯度变化对氢气湿度影响较小;
5.#1、#2发电机补氢频率对氢气湿度影响较小;
针对以上运行现象对1A、1B、2A、2B氢气干燥塔的运行数据进行统计：
.png)
从上表干燥塔运行统计数据可以得到以下信息：
1.1A、1B、2A、2B氢气干燥塔再生、吸湿程序正常，在运行过程中能自动再生与吸湿;
2.1A、1B、2A、2B干燥塔再生加热设定温度均为204℃，在加热1h左右时温度可达到100℃-120℃，加热后期除1A塔能达到设定温度外其余塔温基本不会再上升（设计值为加热2小时塔内温度163℃±28℃）;
3.1B、2A、2B干燥塔在冷却1h左右时温度基本可降至50℃以下，1A干燥塔因为在加热时温度上升至204℃，所以其冷却时间相对较长，在冷却2h后温度也基本下降至50℃左右;
4.1A、1B、2A、2B干燥塔吸湿过程中温度平稳正常;
三、结束语
通过上面的分析数据我们可以看到：首先干燥器在运行过程中其冷却水温度对干燥效果影响较明显，这主要是因为冷却水的温度直接影响干燥塔的再生效果，较低温度的冷却水能在干燥塔加热再生时更好的将受热析出的水分凝结并排出从而恢复干燥塔内干燥剂的活性;其次四个干燥塔的运行除湿效果存在差异（1A塔最好、2A、2B次之，1B最差），我想这与再生时的塔温密切相关，较高的再生加热温度更有利于水分的析出以及干燥剂的再生;再次几个干燥塔都出现了吸湿到差不多一半（4h）时间时氢气湿度不降反升的现象，这充分说明氢气干燥塔内干燥剂在吸湿后期已达到饱和状态几乎无吸湿能力，这与干燥剂再生效果、干燥剂量以及再生、吸湿时间的设定有关。
据此在后续运行过程中从以下几个方面对氢气干燥器进行调整以改善发电机氢气湿度：1、通过对氢气干燥器冷却器进行改造或定期进行清洗改善冷却器冷却能力；2、全面检查干燥塔内加热棒运行情况，保证其出力正常；3、调整减小1B、2A、2B干燥塔再生气流流量，从而解决干燥塔再生时温度偏低问题，如以提高干燥剂再生率；4、针对干燥塔投运时除湿效果先好后无，适当的缩短其再生、吸湿周期，进而提高干燥器实际利用率。通过上述调整，两台机组四个干燥塔运行参数基本达到设计工况，发电机氢气除湿效果得到较大提升，保证发电机安全稳定运行。
参考文献：
[1] 某发电厂发电机运行规程第二版；
[2] QFSN-600-2YHG型汽轮发电机使用说明书；
[3] 彭德其朱冬生曾力丁范忠雷何露不同热边界条件下氢气干燥器的性能实验研究 中国电力2005年第12期