發(fā)電廠氫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行直接影響著電廠的安全生產(chǎn)，加強電廠氫介質(zhì)的安全監(jiān)控已顯得至關重要。陡河發(fā)電廠共有8臺機組，其中發(fā)電機均為氫冷機組。氫源來自制氫站，安裝有4套DQ-4低壓制氫設備，已運行20多年。筆者針對陡河發(fā)電廠制供氫的運行監(jiān)控特點，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)電機氣體置換工作

1.1.1 發(fā)電機退氫

　　發(fā)電機檢修需退氫時，大約需40～50瓶氮氣，一般需抽查化驗10瓶氮氣純度，如有一瓶不合格或接近標準，則需要瓶瓶化驗，同時核對氮氣瓶標簽純度，不合格或偏低的應退換。置換前把發(fā)電機氫氣排放在氫壓0.01 MPa，置換開始時，嚴禁明火作業(yè)。氮氣由發(fā)電機氫系統(tǒng)最低點進入，最高位置排出。氮氣頂入速度不能太快，以1～2 min 1瓶為宜。頂氫過程中，發(fā)電機壓力升高要及時排放氫，不能弊壓。同時對發(fā)電機體上部所有冷卻系統(tǒng)閥門要逐個排放，死角不能漏排。按經(jīng)驗，當置換用氮氣30瓶左右時，可直接用微氫表測定排出的混合氣體純度，最好用兩塊微氫表對比測定。當含氫≤1.5%時，氮氣置換氫氣合格。隨后可進行空氣置換氮氣，壓縮空氣頂入40 min后化學采樣，用氣體吸收法分析含氧量，當含氧量≥15%即為合格，退氫結(jié)束。

1.1.2 發(fā)電機充氫置換

　　發(fā)電機檢修完，再準備40～50瓶氮氣，同退氫一樣，化驗合格后待用。首先氮氣頂空氣，此操作和氮氣頂氫氣相同，所有閥門必須在沖氮氣時放2～3遍，頂?shù)獨鈺r速度仍為1～2 min 1瓶為宜，置換到30瓶左右時，化驗排出氣體含氧量≤2%時合格，系統(tǒng)保持一定壓力，補氫前將氮氣壓力放至0.01 MPa。同時在用氫氣置換氮氣前，檢查補氫管過濾器有無堵塞現(xiàn)象?；瘜W和電氣負責人聯(lián)系好，氫站先開氫門，控制好氫氣流量，補氫速度以2～4 m3/min為宜。補氫時，發(fā)電機內(nèi)壓力上升時應及時排放，當置換用氫量為機體積3倍左右時，由化學人員采樣化驗，用QRD-1102型熱導式分析器測定氫濃度，當氫純度≥96.5%時，再采樣分析2次，確認無誤后即為置換合格。

1.2 制氫設備的氣體置換工作

　　置換前，準備2～3瓶氮氣，并分析化驗氮氣純度，合格后固定在瓶架上。檢查氫壓力調(diào)整器出口門是否關嚴，將系統(tǒng)壓力放掉，至殘氣壓力為0.01 MPa。將氮氣減壓表出口和置換用的氫分離器入口門用橡膠管接好，緩慢打開氮氣瓶出口門，再旋轉(zhuǎn)減壓閥，使出氣壓力控制在0.2～0.3 MPa，向系統(tǒng)沖入氮氣，當壓力調(diào)整器水位下降至50 mm左右時，打開氫洗滌器排氣門，　當水位升至450 mm左右時，關閉排氣門，如此反復4～5次，采樣化驗氮氣純度達98%時，充氮合格，關閉氫分離器入口，關閉減壓表出口門，通知檢修人員。如檢修氫管道，用上述同樣的方法，分段進行氫置換。

1.3 儲氫罐的氣體置換

　　退氫置換時，將該罐壓力供至0.5 MPa，退出運行狀態(tài)，放掉余氣，出入口門加堵板，與系統(tǒng)可靠隔絕。備足合格的氮氣瓶，開始置換工作，用橡膠管將氮氣減壓表和氫罐底部排污門連接好，旋開氣瓶出口門，打開減壓閥，使壓力控制在0.2～0.3 MPa，開底部排污門、頂部排氣門，并不斷在頂部排氣門用氫檢漏儀測氫純度，當氫氣純度≤1.5%時，充氮合格，關閉頂部排氣門，停止排氣，繼續(xù)充氮氣，當罐壓升至0.05 MPa時關閉底部排氣門，停止沖氮，通知檢修。

　　充氫置換時，首先必須進行氮氣置換空氣，氮氣從頂部進入，底部排出，用氣體吸收法測含氧≤2%時，充氮合格，關閉底部排污門。氫氣置換氮氣時，可直接制氫或用鄰罐氫氣置換，氫氣從上部進入，下部排出，各門開度不要過大，并不斷采樣化驗，用QRD-1102型熱導式分析器測定，當氫純度≥99.5%，含氧<2%時，充氫合格，并入貯氫系統(tǒng)。當一列罐置換時，可以串聯(lián)置換，節(jié)省大量氮氣。

2 制氫設備的啟停工作

2.1 電解槽的啟動工作

2.1.1 啟動前應具備的條件(DQ4型)

　　(1) 交流電壓(380±10)V之內(nèi)，保險完好；

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

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

　　(4) 氫側(cè)氮氣置換合格，殘氣壓力在0.01 MPa為最佳；

　　(5) 電解槽系統(tǒng)各閥門檢查試壓完好。

2.1.2 電解槽啟動

　　(1) 合上硅整流盤電源，按啟動按鈕，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，啟動制冷機，投微氧表；

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

　　(3) 間斷開動洗滌器排氣門，制冷機放水門，氫氣采樣門，排出系統(tǒng)積水及不合格氫氣，當氫氣濕度合格時，打開出口門，　并繼續(xù)從制氫系統(tǒng)出口門采樣化驗，當氫純度≥99.5%，氫露點≤-30℃時，停止排氣；

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

　　注意：在氫置換氮氣向空排放時，一定要保證氫側(cè)不能放出水來。

2.2 停止工作

　　電解槽停止工作時，先將電壓電流調(diào)到最小值，然后關上電源，關閉系統(tǒng)出口門、入氫罐總門、均壓箱出口門、氧水封入口門、壓力調(diào)整器出口門、深除濕出入口門，　必要時開啟氫氧洗滌器排氣門，將系統(tǒng)壓力降至適當值，關閉各冷卻水門，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，應及時調(diào)整。

3 日常監(jiān)測分析及管理工作

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

　　(1) 應周期性地分析制氫設備、氫罐、發(fā)電機氫氣純度和濕度，　化驗分析方法和儀表監(jiān)測相結(jié)合，相互校驗，分析結(jié)果一定要準確無誤，嚴防數(shù)據(jù)由于分析失誤造成假性合格。

　　(2) 取樣時，一定要有代表性，開啟取樣門至少放氣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，防止空氣進入。取樣時，應先抄表，后取樣，防止由于壓力不穩(wěn)，影響儀表的正確指示。同時車間、班組應對化驗工作的規(guī)范性進行抽查，建立校核制度。

　　(3) 重要操作實行操作票制度，進行危險點分析，如氫站補水操作、置換操作等。設備正常運行時，加強對運行參數(shù)的檢查分析，水位監(jiān)測及時到位，發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整或處理。

　　(4) 嚴格執(zhí)行《安規(guī)》有關規(guī)定，工作人員著裝應防靜電，不穿釘子鞋，其他人員進入氫站必須禁帶火種，并按門警制度進行登記，閑雜人員一律不許入內(nèi)。盡量不在氫站進行明火作業(yè)，如必須動火應有廠級領導同意，在各種措施絕對可靠的情況下方可進行，并不間斷進行氫氣監(jiān)測。

4 幾點值得注意的問題

4.1 氫罐應定期檢查

　　應定期對氫罐進行解體檢查，檢查其內(nèi)部氫取樣管是否有漏點，若有，　在置換時取樣沒有代表性，給安全生產(chǎn)帶來了較大威脅，特別是在氮氣或二氧化碳置換空氣時，如從底部進入氮氣或二氧化碳，極易造成取樣分析假性合格，給置換工作帶來隱患，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)垢量大時應進行清理或酸洗工作，　也可改變水源，用凝結(jié)水或除鹽水代替。

4.3 置換用氮氣純度

　　置換用氮氣純度一般規(guī)定為98%以上為合格，建議應為99%以上，根據(jù)經(jīng)驗，如整批純度在98%～99%時，特別是平均氮氣純度在98.5%以下時，在置換過程中，氮氣消耗量較大，并且置換較慢，很難達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，用水將浮桶浮起，這里用的水應為凝結(jié)水或除鹽水，絕對不允許用工業(yè)水，否則會和電解槽內(nèi)氫氧化鉀殘液發(fā)生反應，形成細小碳酸鈣顆粒，　影響電解小室的氣體通道，對電解槽的正常工作帶來不利影響，嚴重時影響安全生產(chǎn)。

4.5 電解槽置換用介質(zhì)

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