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智能防爆型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在氫氣干燥系統(tǒng)的應(yīng)用
田灣核電站汽輪發(fā)電機(jī)采用水一氫一氫冷卻，即:定子繞組采用水冷卻，轉(zhuǎn)子繞組用氫氣冷卻，鐵芯采用氫氣冷卻。
智能防爆型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)通過(guò)氫氣干燥器控制發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度在5%-20%范圍內(nèi)。氫氣干燥器由兩路干燥罐組成，一路干燥罐干燥時(shí)，另一路干燥罐再生，干燥罐再生時(shí)通過(guò)干燥罐內(nèi)的電加熱器蒸發(fā)干燥劑內(nèi)的水分，蒸發(fā)的水分隨氫氣通過(guò)再生管線排出，干燥罐再生時(shí)通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)再生管線上流量計(jì)的流量在8-12m3/h范圍內(nèi)，從而使再生罐內(nèi)的干燥劑充分再生。
如果使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)量：
由于氫氣系統(tǒng)內(nèi)含有大量密封油和水等雜質(zhì)，當(dāng)大量雜質(zhì)粘附在浮子上，造成浮子流量計(jì)無(wú)法測(cè)量氫氣流量時(shí)，需在線隔離氫氣干燥器系統(tǒng)清洗浮子，降低了氫氣干燥器系統(tǒng)的可用率，對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行增加了風(fēng)險(xiǎn)。
氫氣干燥器正常運(yùn)行時(shí)有兩種工作模式:系統(tǒng)中的磁力風(fēng)機(jī)投運(yùn)和磁力風(fēng)機(jī)未投運(yùn)。
當(dāng)氫氣濕度低于5%時(shí)，手動(dòng)停運(yùn)磁力風(fēng)機(jī)，此時(shí)氫氣的干燥循環(huán)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，流量計(jì)兩端的壓差約為0.02MPa;當(dāng)氫氣濕度大于20%時(shí)，手動(dòng)投運(yùn)磁力風(fēng)機(jī)，磁力風(fēng)機(jī)能夠提升流量計(jì)兩端的壓差約為0.015MPa，因此流量計(jì)兩端的壓差約為0.035MPa.
田灣核電站發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣使用透平油進(jìn)行密封，由于油壓大于氫壓，氫氣在循環(huán)干燥過(guò)程中會(huì)將部分油質(zhì)帶入氫氣干燥器系統(tǒng)中，造成氫氣干燥系統(tǒng)內(nèi)含有大量的油質(zhì)，氫氣通過(guò)浮子流量計(jì)時(shí)氣體中的油質(zhì)會(huì)粘附在流量計(jì)內(nèi)的浮子上，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間積累形成油垢，增加了浮子本身的重量，浮子能夠正常浮起的小壓差也隨之增大;當(dāng)浮子與油垢的重量增加到0.02M Pa以上，在氫氣的濕度低于5%,停運(yùn)磁力風(fēng)機(jī)的工作模式下，浮子流量計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能；當(dāng)浮子與油垢的重量增加到0.035M Pa以上，即使投運(yùn)磁力風(fēng)機(jī)，浮子流量計(jì)無(wú)法測(cè)量出氫氣流量。
金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量，在氫氣干燥器剛剛投運(yùn)且磁力風(fēng)機(jī)未投運(yùn)模式下，金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量；在磁力風(fēng)機(jī)投運(yùn)模式下，金屬管式流量計(jì)可以準(zhǔn)確測(cè)量氫氣流量。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)結(jié)果，由于金屬管式浮子流量計(jì)浮子重量超過(guò)了磁力風(fēng)機(jī)未投運(yùn)時(shí)流量計(jì)兩端的壓差，金屬管式浮子流量計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常測(cè)量，因此金屬管式流量計(jì)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。
考慮到系統(tǒng)的靜壓差小的特點(diǎn)，選用了智能防爆型旋進(jìn)漩渦式流量計(jì)。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)公稱直徑規(guī)格可在15-200mm選擇，可實(shí)現(xiàn)1-3600m 3/h的流量測(cè)量;田灣核電站氫氣干燥器再生管線的流量要求在8-12m 3/h范圍內(nèi)，為使儀表測(cè)量準(zhǔn)確，選擇了公稱直徑20mm的旋進(jìn)漩渦式流量計(jì)，測(cè)量范圍1.5-15m3/h，儀表精度等級(jí)1.0;為驗(yàn)證流量計(jì)的可用性，在流量計(jì)安裝到氫氣干燥器再生管線后(如圖3)，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在流量計(jì)安裝前委托有相關(guān)資質(zhì)的計(jì)量單位對(duì)旋進(jìn)漩渦流量計(jì)進(jìn)行了標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果合格，在流量計(jì)誤差精度范圍內(nèi)。
氫氣干燥器系統(tǒng)剛投運(yùn):在磁力風(fēng)機(jī)停運(yùn)模式下，手動(dòng)調(diào)節(jié)流量計(jì)流量，可以將再生流量調(diào)節(jié)到系統(tǒng)運(yùn)行要求的8-12m3/ h范圍內(nèi);在磁力風(fēng)機(jī)投運(yùn)模式下，手動(dòng)調(diào)節(jié)流量計(jì)流量，再生流量能夠調(diào)節(jié)到8一12m3/ h范圍內(nèi)。
從試驗(yàn)的結(jié)果可以驗(yàn)證旋進(jìn)漩渦式流量計(jì)在氫氣干燥器系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)能夠準(zhǔn)確測(cè)量?jī)煞N工作模式下再生管線的氫氣流量。
在氫氣干燥器系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月后，對(duì)旋進(jìn)漩渦式流量計(jì)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與氫氣干燥器系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果一致，即在氫氣干燥器系統(tǒng)運(yùn)行3個(gè)月后，旋進(jìn)漩渦式流量計(jì)仍可準(zhǔn)確測(cè)量?jī)煞N工作模式下再生管線氫氣流量。
