Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основных причин аварийных остановов и разрушений турбогенераторов, синхронных компенсаторов и электрических машин большой мощности, охлаждаемых газами, в частности изобарным водородом, как в нашей стране, так и за рубежом, является интенсивное загрязнение охлаждающего водорода влагой с содержанием примесей кислорода и турбинного масла. Только за последние годы на электростанциях России и стран СНГ произошло 28 аварий с разрушением турбогенераторов, охлаждаемых водородом. Эти аварии были связаны с высоким содержанием влаги в газовом объеме генератора и эпизодическим контролем осушки охлаждающего водорода.
Действующие методы контроля качества водорода и применяемые для этого приборы, используемые на работающих электростанциях, остаются еще не совсем совершенными.
В настоящее время на отечественных электростанциях измерение температуры точки росы в генераторах, согласно требованиям «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» (ПТЭ), выполняется персоналом электростанции только один раз в неделю.
В 2002 г. были пересмотрены ПТЭ, однако без учета участившихся аварий из-за повышенной влажности водорода в турбогенераторах.
В итоге регламент измерения влажности водорода остался прежним без обязательного создания системы мониторинга влажности электролизного водорода.
В этой связи разработка и совершенствование приборов и методов контроля содержания примесей в газовом объеме турбогенератора является важной задачей.
Создание системы мониторинга влажности водорода в эксплуатируемом генераторе позволит решить вопрос объективного контроля его чистоты с дальнейшей компьютеризацией и накоплением информации. Целью диссертации является повышение качества контроля влажности электролизного водорода и достигается решением таких задач, как: разработка нового метода мониторинга влажности электролизного водорода и усовершенствование методов его осушки. Научная новизна работы заключается в том, что'
разработан метод мониторинга влажности водорода в турбогенераторах;
усовершенствован метод осушки электролизного водорода, применяемого для охлаждения турбогенераторов на электрических станциях. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенный метод мониторинга влажности электролизного водорода и усовершенствованный метод его осушки позволяют:
исключить повторное взятие проб водорода из работающего турбогенератора для уточнения результатов измерения;
сократить концентрацию вредных примесей в газовом объеме турбогенератора и тем самым повысить надежность его работы;
повысить эффективность работы турбогенератора за счет снижения вентиляционных потерь при вращении ротора в газовом объеме турбогенератора.
Практическая реализация результатов работы заключается в следующем:
новая система мониторинга и усовершенствованный метод осушки и контроля технологических влажных газов с применением термоэлектрического осушителя газов (ТЭОГ), согласно акту № 47/нио-1 от 18.03.2002 г., внедрены и успешно эксплуатируются с 2001 г. в установке понижения активности четвертого энергоблока (УПАК-4) на Ленинградской атомной электростанции (ЛАЭС);
разработанная система мониторинга влажности водорода в турбогенераторах позволила техническому руководству завода-изготовителя турбогенераторов ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила» (г. Санкт-Петербург) принять решение о применении в выпускаемых заводом генераторах новой системы мониторинга осушки электролизного водорода на основе термоэлектрического осушителя водорода (ТЭОВ), что позволяет унифицировать и стандартизировать осушители водорода, применяемые на электростанциях;
разработан и принят рабочий проект новой системы мониторинга и
усовершенствованного метода осушки водорода с применением ТЭОВ в
турбогенераторах Заинской ГРЭС.
Личный вклад автора. Основные результаты получены лично автором под руководством профессора Н.Д.Чичировой. Положения, выносимые на защиту:
разработанная система мониторинга влажности электролизного водорода и технологического газа;
результаты исследований, направленные на повышение эффективности и надежности осушителя электролизного водорода и технологических газов на основе применения термоэлектрических элементов Пельтье.
Апробация полученных результатов. Основные положения диссертационной
работы докладывались и обсуждались на: VI-м Международном симпозиуме
«Ресурсоэффективность и энергосбережение», Казань - 2005 г.; V-й Российской
научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве,
энергетике, промышленности», Ульяновск - 2006 г.; Международной научно-
технической конференции «Энергетика-2008: инновации, решения,
перспективы», Казань - 2008 г.; научно-технических совещаниях в ОАО
«Татэнерго».
Достоверность полученных данных подтверждена результатами опытно-промышленных испытаний системы мониторинга осушки технологических газов, полученных в условиях реальной эксплуатации действующего 4-го энергоблока ЛАЭС.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе б статей в журналах по списку ВАК, 1 патент на изобретение. Структура и объем работы. Общий объем диссертации - 117 страниц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 118 источников, содержит 27 рисунков, 3 таблицы, приложения на 10 страницах.
