干燥器冷却效果差原因分析及对策

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1、制氢设备氢气湿度高的原因分析及对策何明（广东省茂名热电厂，广东茂名525011）［摘要］针对制氢设备电解出來的氢气经干燥器处理后诙点一直达不设计值的悄况，从仪表、吸附剂以及冷却系统设计等方面进行分析，找到问题形成的原因，并提出了解决办法。经过对冷却系统的改造，使产氢露点达到了设计值耍求，确保新鲜氢气露点满足发电机安全运行的耍求。［关键词］氢气露点冷却分离器改造AnalysisandcountermeasuresofthecauseofhighhydrogenhumidityinhydrogenproductionequipmentAbstract:Becauseofth

2、edewpointofH2whichwaselectrolysedbyhydrogenproductionequipmentcannotreachthedesignvalue,instruments>absorbentandthedesignofcoolingsystemwereamalysed.Thecauseswerefindedandsolutionswereproposed・Afterthereconstructionofrunsafely.separator:Reconstruetionthecoolingsystem,thedewpointcanmeetth

3、edemandofdesignandensuredynamosKeywords:Hydrogen;Dewpoint;Coolant茂名热电厂安装有5台3X100MW+1X200MW+1X300MW国产发电机组，发电机采用水-氢-氢冷却方式，与Z配套的是两套由苏州竞立制氢设备有限公司生产的DQ10/3.2型制氢设备。制氢设备牛产工艺流程如下：原料水送入原料水箱，由原料水箱通过出口阀进入管道,经补水泵注入红氧综合塔，再由红氧分离器下部管道流经碱液循环泵、碱液过滤器等最终进入电解槽，由电解槽在直流电的电解下产牛氢气及氧气。氢氧气分别经过管道进入碱液冷却器冷却、氢氧分离器分离、

4、综合塔冷却、洗涤，进入气水分离器一级除湿，再进入装满13X型吸附剂的干燥塔进行二级除湿，至露点合格后进入贮存罐备用，氧气经氧出口管道由调节阀输出，根据用户的使用状况选择放空或储存使用。1概况本套制氢设备于2006年建成投运。一年多來，因其H动化程度高，稳定性好，故障率低，运行可靠性较高，但存在氢气露点超标问题。根据DL/T651-1998《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》，氢站产出氢气露点应不大J-50°Co但设备试运一年多来，从干燥塔出来的蛍气露点一肓达不到设计值，红气露点长期在-35°C以上。从保证机组安全可靠运行这一前提上讲，湿含量不合格甚至严重不合格的氢气，不允许

5、充入发电机内。因为就发电机定了短路事故而言，谁也不能保证在湿氢气经循环十燥由不合格达到合格这段时间内机组不会发生问题，而就发电机转子护环的应力腐蚀问题而言，即使护环是间断性地在湿氢气小运行，由于其危害作用具有“积累效应”，因而势必影响机组的安全运行和使用寿命⑴。冃而氢站产氢露点长期不合格的问题成为我厂发电机组安金运行的一个隐患。2原因分析制氢机T燥除湿单元构成是吸附干燥器两组并联，一组吸附除湿，另--组被加热再住,吸附干燥塔在常温下工作，额定气量连续工作24小时。24小时白动切换阀门一次，上一运行周期投运失效的干燥塔切换为对13X分子筛加热去水，然后经氢气吹冷至常温，从

6、而得以再牛。针对氢气露点长期不合格的问题，笔者进行深入细致的技术分析，原因有如下儿点：2.1初步怀疑是在线露点仪测量不准，经过更换进口在线仪表以及用实验室便携仪表比对测量结果，发现从干燥塔出来的氢气露点还是在-35°C以上，说明在线仪表测量是准确的。2.2其次从吸附材料方面查找问题，将两个T•燥塔内13X分子筛全部卸出，对分子筛外观进行显微镜观测，颗粒粒径、外观颜色棊本止常。为慎重起见，换上新购的13X分子筛，装复后进行试运，问题依然存在。2.3从T•燥冷却单元设计方面分析，出现露点不合格的原因有以下两种情况：一是冷却分离器冷却面积不足，经过反复测量，符合设计规定；二是

7、冷却水水温过高，设计要求冷却分离器进水温度W25°C。实际情况是，我厂工业冷却水温度全年约3/4时间水温＞25°C,氢气中水蒸气经过该冷却分离器无法冷凝成水珠是有可能的。因此必须对原设计的冷却系统进行改造，由于我厂处于南方地区，工业水采用开式循环冷却，致使冷却水温无法降到25°C以,为了要达到同等冷却效果，必须增加冷却面积，让水蒸气充分冷凝，以满足机组用氢的质量要求。3对策3.1改造方案经过对原冇设计系统图的详细研究，笔者认为在气水分离器与十燥塔Z间增加一个冷却分离器，进行预除湿以及分离氢气中残余碱液，减轻后级T燥塔吸附工作压力，从而达到