CN113738539A

CN113738539A - 一种发电机密封油系统的氢气提纯装置

Info

Publication number: CN113738539A
Application number: CN202111011950.0A
Authority: CN
Inventors: 米耀峰; 赵斌红; 裴振全; 黄佳琦
Original assignee: Ordos Junzheng Energy Chemical Co ltd Thermal Power Branch
Current assignee: Ordos Junzheng Energy Chemical Co ltd Thermal Power Branch
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2021-12-03

Abstract

本发明公开了一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，包括提纯装置本体，纯装置本体包括底座，底座上安装有提纯桶，提纯桶上设置有冷却器、液位计、进气电磁阀、放油门、进油管和出油管，进油管上安装有进油电磁阀，进油管远离提纯桶的一端设置有进油口，进油电磁阀与进油口之间安装有节油闸阀；出油管上安装有安装有再循环门和溢流阀，出油管连接有过滤器和排液泵电机，出油管远离提纯桶的一端设置有出油口，出油口与溢流阀之间安装有单向阀，单向阀与溢流阀之间设置有溢流口；不但减少了发电机排补氢的用氢量，降低了发电机的风摩损耗，同时也降低了机组运行人员排补氢的劳动强度，提高了机组运行的经济性和安全性。

Description

一种发电机密封油系统的氢气提纯装置

技术领域

本发明涉及一种氢气提纯装置，特别涉及一种发电机密封油系统的氢气提纯装置。

背景技术

发电机运行期间氢气纯度下降较快，为了保障氢气纯度在98％以上，需排放氢气随即进行补氢，致使用氢量较大，直接影响着机组运行的安全性和经济性。

发电机氢气纯度下降会影响机组的安全运行，如果氢气纯度下降至爆炸范围内：4％至74％，在一定的条件下可能会引起发电机内的氢气爆炸，同时为了提高发电机氢气纯度，不得不排氢和补氢，增加了提纯用氢量，影响了发电机组的运行经济性。气体密度的增大，增加了发电机的通风损耗，降低了发电机的运行效率，给电厂造成了较大的经济损失。

因此有必要对密封油系统进行优化治理，解决氢气纯度低，排污补氢频繁，用氢量大的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，包括提纯装置本体，所述纯装置本体包括底座，所述底座上安装有提纯桶，所述提纯桶包括可密封顶盖，所述提纯桶上设置有冷却器、液位计、进气电磁阀、放油门、进油管和出油管，所述进油管上安装有进油电磁阀，所述进油管远离所述提纯桶的一端设置有进油口，所述进油电磁阀与所述进油口之间安装有节油闸阀；

所述出油管上安装有安装有再循环门和溢流阀，所述出油管连接有过滤器和排液泵电机，所述滤器与所述排液泵电机均安装于所述底座上，所述出油管远离所述提纯桶的一端设置有出油口，所述出油口与所述溢流阀之间安装有单向阀，所述单向阀与所述溢流阀之间设置有溢流口。

进一步的，所述所述提纯桶包括上柱桶和下柱桶，所述上柱桶直径大于所述下柱桶直径。

进一步的，所述过滤器为双桶过滤器。

进一步的，所述溢流口设置有2个至4个。

进一步的，所述过滤器为不锈钢多袋式过滤器、不锈钢滤芯过滤器、不锈钢大通量过滤器、不锈钢智能自动清洗过滤器、不锈钢层叠式精密过滤器、不锈钢板框多层过滤器或不锈钢机械过滤器。

进一步的，所述液位计为UHZ-25型磁浮子液位计或UHZ-27型顶装浮球液位计。

进一步的，所述冷却器为列管式冷却器、板式冷却器或风冷式冷却器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，使氢气纯度在较高的状态下长期运行，得到的直接和间接效益都是可观的。不但减少了发电机排补氢的用氢量，降低了发电机的风摩损耗，同时也降低了机组运行人员排补氢的劳动强度，提高了机组运行的经济性和安全性。

2、本发明一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，增设提纯装置后，可大量节约纯度不合格所需的排补用氢量，若节约排补用氢量20m/d，1m³³氢气价值18元，一年机组运行300天计算，则可节约用氢的价值为108000元。

3、本发明一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，提纯装置平时的维护只需定期更换真空泵油和少量的滤芯，因此，大大降低了装置的维护量和维护费用。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主视图。

图2为本发明后视图。

图3为本发明流程图。

图中1-底座、2-提纯桶、3-顶盖、4-冷却器、5-液位计、6-进气电磁阀、7-放油门、8-进油管、9-出油管、10-进油电磁阀、11-进油口、12-节油闸阀、13-再循环门、14-溢流阀、15-过滤器、16-排液泵电机、17-出油口、18-单向阀、19-溢流口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

如图1、图2和图3所示，本发明，一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，包括提纯装置本体，纯装置本体包括底座1，底座1上安装有提纯桶2，提纯桶2包括可密封顶盖3，提纯桶2上设置有冷却器4、液位计5、进气电磁阀6、放油门7、进油管8和出油管9，进油管8上安装有进油电磁阀10，进油管8远离提纯桶2的一端设置有进油口11，进油电磁阀10与进油口11之间安装有节油闸阀12；

出油管9上安装有安装有再循环门13和溢流阀14，出油管9连接有过滤器15和排液泵电机16，滤器与排液泵电机16均安装于底座1上，出油管9远离提纯桶2的一端设置有出油口17，出油口17与溢流阀14之间安装有单向阀18，单向阀18与溢流阀14之间设置有溢流口19。

具体的，提纯桶2包括上柱桶和下柱桶，上柱桶直径大于下柱桶直径。

具体的，过滤器15为双桶过滤器15。

具体的，溢流口19设置有2个至4个。

具体的，过滤器15为不锈钢多袋式过滤器15、不锈钢滤芯过滤器15、不锈钢大通量过滤器15、不锈钢智能自动清洗过滤器15、不锈钢层叠式精密过滤器15、不锈钢板框多层过滤器15或不锈钢机械过滤器15。

具体的，液位计5为UHZ-25型磁浮子液位计5或UHZ-27型顶装浮球液位计5。

具体的，冷却器4为列管式冷却器4、板式冷却器4或风冷式冷却器4。

本发明工作原理：汽机厂房零米汽轮机润滑油向发电机密封油供油管道上，并接一台流量为200L/min的发电机密封油提纯装置，提前对真空油箱的补油进行提纯处理，就可以将补油中的气、水脱离出来，保证真空油箱油位的稳定性，维持氢气纯度98％以上，氢气湿度-15℃以下长期运行。提纯装置本体真空系统也可为原密封油真空油箱提供真空，只需操作两者之间的真空隔离门即可。

发电机内氢气纯度下降的根本原因为密封油中含有的空气及油的分解气体从密封瓦处向发电机内释放，导致氢气受污。因此，增加一台氢气提纯设备稳定发电机机内氢气纯度，保障密封油的安全供油和彻底的对油脱气，从根源上避免氢气受到污染。

发电机密封油从进油口11进入，经油闸阀调节流量后经进油电磁阀10进入提纯桶2内，提纯桶2对其进行提纯，氢气从进气电磁阀6进入提纯桶2内，对发电机密封油进行氢气的补充，液位计5计算提纯桶2内的发电机密封油的多少，再结合补充的氢气的体积得出发电机密封油内的氢气量，经冷却器4进行冷却后，如果氢气纯度达标即可从放油门7将补充了氢气的发电机密封油导出使用。

如果纯度不够，需要经过出油管9在排液泵电机16的作用下进入过滤器15进行过滤，一次过滤后如果纯度还不达标则需经过再循环门13再次进入过滤器15进行多次过滤，直至达标。溢流阀14控制溢流，防止发电机密封油溢流，也可通过溢流口19进行溢流，然后纯度达标的发电机密封油经单向阀18从出油口17排出，单向阀18防止发电机密封油回流。

加装氢气提纯装置后，氢气用量只需要为了维持额定发电机氢压而少量的升压补氢，不再需要为了提高纯度而进行排污补氢工作，氢气纯度就可维持在98.0％运行，因此可节约大量氢气。

#1、#2机组年用氢量统计表：

通过改造密封油系统加装提纯装置后，不需要提纯用氢，只需要少量的升压补氢，因此可节省大量的氢气。按氢气的单价为132元/瓶计算，每年节约的提纯用氢金额为下表所示:

机组年省氢气费用：

按2020年#1机组年省氢气费用：9.2万元，

按单机组项目投资39万，单台机组4年零2个月就可收回投资费用，非常的划算。

加装提纯装置后密封油系统的安全性

由于提纯装置是并接在补油管路，一旦提纯装置出现故障，提纯装置会自动与系统隔离，补油还会走原来的补油管路，对系统没有任何影响，不会出压力波动或瞬间断油的现象，属于无干扰切换。

提纯装置是接在带压管路上，所以设计提纯装置的承压能力远高于实际工况的工作压力，提纯装置承压1.5Mpa，实际工况压力0.3Mpa，故障时，整个提纯装置可以作为密封油系统管路的一部分，当作承压部件。

提纯装置具有液位、真空、超压、过载、超温等多项保护功能，一旦出现故障，装置与系统会自动隔离。

关键部件真空泵配备两台，一运一备，当一台故障，另一台将自定投入运行维持提纯装置在-90Kpa以上运行。

装置具有故障远传和就地的报警功能，保障工作人员能及时处理出现的故障。

A、风摩损耗：

氢气运行纯度影响着发电机的效率，发电机内运行氢气纯度每降低1％，发电机通风损耗将增加约11％；如果氢气纯度常年96％运行，则与发电机出厂时的额定纯度98％相比较，差了2％，这就造成了发电机风摩损耗的增加，在不知不觉中却额外损失了不少电功率。

增设提纯装置后，机内氢气纯度由96％提高到98％所获得的实际经济效益可如下计算：

已知：由〈〈大型气轮发电机设计、制造与运行〉〉知，发电机内运行氢气纯度每降低1％，发电机通风损耗将增加约11％；

300MW发电机组的通风损耗设计值是300KW；

机组每年实际运行300天(7200h)；

提纯装置功耗3KW(实际运行功率)；

每度电费按0.4元计算；

则氢气纯度提高2％(96％升至98％)每年所获得的经济价值是：

经济价值＝(2*0.11*300-3)*7200*0.4＝181440(元)

其中：(2*0.11*300-3)—为去除提纯装置自身的实际功耗3KW后，氢气运行纯度提高2％,发电机通风损耗的节约电量(KW.H)

B、节约用氢量：

增设提纯装置后，可大量节约纯度不合格所需的排补用氢量。若节约排补用氢量20m/d，1m³³氢气价值18元，一年机组运行300天计算，则可节约用氢的价值为108000元。

因此，每年因氢气纯度低造成的经济损失为181440+108000＝289440元

C、降低机组运行人员排氢补氢的劳动量：

D、维护量和维护费：

提纯装置平时的维护只需定期更换真空泵油和少量的滤芯，因此，装置的维护量和维护费用很少。

由上可知增设发电机密封油提纯装置后，使氢气纯度在较高的状态下长期运行，得到的直接和间接效益都是可观的。不但减少了发电机排补氢的用氢量，降低了发电机的风摩损耗，同时也降低了机组运行人员排补氢的劳动强度，提高了机组运行的经济性和安全性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims

1.一种发电机密封油系统的氢气提纯装置，包括提纯装置本体，其特征在于，所述纯装置本体包括底座，所述底座上安装有提纯桶，所述提纯桶包括可密封顶盖，所述提纯桶上设置有冷却器、液位计、进气电磁阀、放油门、进油管和出油管，所述进油管上安装有进油电磁阀，所述进油管远离所述提纯桶的一端设置有进油口，所述进油电磁阀与所述进油口之间安装有节油闸阀；

2.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述提纯桶包括上柱桶和下柱桶，所述上柱桶直径大于所述下柱桶直径。

3.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述过滤器为双桶过滤器。

4.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述溢流口设置有2个至4个。

5.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述过滤器为不锈钢多袋式过滤器、不锈钢滤芯过滤器、不锈钢大通量过滤器、不锈钢智能自动清洗过滤器、不锈钢层叠式精密过滤器、不锈钢板框多层过滤器或不锈钢机械过滤器。

6.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述液位计为UHZ-25型磁浮子液位计或UHZ-27型顶装浮球液位计。

7.根据权利要求1所述的发电机密封油系统的氢气提纯装置，其特征在于，所述冷却器为列管式冷却器、板式冷却器或风冷式冷却器。