火电厂供氢系统方案选择

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1、皂垡复至续直塞连捶一．IL⋯一⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯一一一⋯⋯⋯⋯一—E詈匿l圈火电厂供氢系统方案选择余浩(江苏省电力设计院，江苏南京211102)摘要：本文以马鞍山电厂工程为例，通过技术经济分析比较认为当电厂附近地区有可靠氢源时，应优先选择通过外购瓶装氢向机组供氢的方案。关键词：瓶装氢；供氢；方案。中图分类号：TM621文献标志码：B文章编号：1671—9913(2008)0643046-03SchemeSelectionofHydrogenSupplySystemforPowerPlantYUHao、(JiangsuElectricPower

2、DesignInstitute，Nanjing，Nanjing211102，China)Abstract：ThisarticletakesMa’anshanPowerPlantprojectforexample，bycontrastoftechnicaleconomy，itin-dieatesthatweshouldgiveprioritytoadoptoutsoureingbottledhydrogenforHydrogen—cooledTurbogeneratorwhenthereisenoughhydrogensupplyinthesurroundi

3、ngarea．Keywords：bottledhydrogen；supplyhydrogen；plan．式提供依据。1概述2供氢系统计算本工程建设规模为2x600MW，发电机冷却方式为“水．氢一氢”，对于这种氢冷发电机组2．1发电机氢气冷却参数需要在厂内设置供氢站。现在的供氢站的设置以下为600MW发电机相关氢气冷却参数：方式基本上有三种方案：方案一是厂内设置水氢气系统容积：1lOm／台电解制氢装置；方案二是电厂通过外购瓶装氢额定氢压：0．40MPa(g)向机组供氢；方案三则是直接通过管道向电厂最大氢压：0．42MPa(g)供氢。无论采用哪种方案，均需根据

4、氢源的压力允许变化：0．25—0．33MPa(g)具体情况在厂内设置一定的氢贮存量。氢气泄漏量：在额定氢压下(25~C，在以上三种方案中，方案三要求电厂必须0．40MPa)≤10Nm／d靠近氢源，对于大多数电厂来说这一般不可能，氢气纯度：t>98％(额定)；I>95％(最小)所以该方案用得较少，也不适用于本工程。相氢气湿度：额定氢压下，保证机内氢气露对于方案一，方案二的一次性投资少、日常维点一25~C～一5cI=护量小，不需要专门的值班人员，可以达到减配套处理设施：设自动补氢装置人增效的目的。本文就方案一和方案二进行详对供氢品质的要求：根据《氢冷发电机氢细

5、的技术经济比较，为电厂选择满意的供氢方气湿度的技术要求》(DIRT651—1998)，湿度收稿日期：2008—11-08作者简介：余浩(1978．)，男。江苏南京人，工程师。46电力功测鼢rj[)主；12月第￡；期：火电厂供氢系统方案选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯L．-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·为常压下露点温度≤一50~C供氢品质；根据表2制氢站建筑设施、占地面积及造价《发电机运行规程》，纯度要求>／99．5％(体积名称长×宽X高(m)造价(万元)电解问7．5×8．1×59．1比)，氧气和其它气体的含量≤0．5％。电气控制间及走廊l0×8．1

6、×512．22．2供氢量的计算辅助车间及走廊1O×8．1×512．2占地面积1221m两台600MW氢冷发电机正常消耗量q合计33．5Q，=10Nm／d．台×2台=20Nm／d一台600MW氢冷发电机的一次启动充氢量q(4)年运行费用计算Q2=110Nm3×3倍+l10N×4倍=770Nm3每台氢冷发电机启动次数按每年2次考虑；供氢系统年运行小时按5500h计；电价按0．233按满足正常耗量l0天计，储氢的总容积QkW·h计；除盐水按5吨计；设备折旧年P3=Ql×10d+q2=970Nm限按15年计；按年运行5500小时／年、检修充氢两次计，①设备设施年折

7、旧费=221．5／30=14．77全年耗氢量Q(万元)；Q4=qI×(5500／24)d+Q2×2=6123Nm②制氢设备运行小时数：(q。×5500／243制氢站供氢方案+Q，X2)／10=612．34h；(1)制氢站设备出力Q③制氢年消耗电费=612．34×70×0．233=1．0(万元)；P=P1／24h+q2／(7d×24h)=6Nm／h，④除盐水及冷却水费用可不计；根据计算选择1×10Nm／h的制氢设备。⑤总费用=14．77+1．0=15．77(万元)按选V=14m、P=3．2MPa的储氢罐计算台数Ⅳ4外购氢瓶供氢方案N=Q／[(3．2一Q6)×

8、9．98×14]=27—(1)氢源及运输3台因为电厂用氢要求的特殊