摘要 针对我公司#1氢冷柴油发电机组漏氢检修装置存在技术落后、隐患多的问题，提出处理方式，并采用PLC可编程序控制界面进行技改，高效地增强实时监测柴油发电机组漏氢的可靠性。湛江电力有限公司4×300KW柴油发电机组是采用水-氢-氢冷却方式，康明斯发电机厂家知道：氢气是作为一种导热性冷却介质，它可以有效地增强发电效率，但它又是一种易燃易爆气体，当空气中氢气的体积含量达到4.0%～75.6%时，遇到明火就会产生爆炸。因此，可靠地正确地检修发电机组漏氢量，对于确保发电机组的安全经济运转，具有十分重要意义。当前，国内发电机漏氢检测装置具体流行两大测量方式：一种是：将钯栅氢敏传感器探头安装在发电机可能漏氢部位，把0-4%漏氢量转变成电信号，由装在集控室或就地仪表进行在线监测；另一种是：由一台安装在现场的热导式氢气分析仪就地从不同测点依次抽取气样进行检验漏氢。我公司原#1发电机漏氢检验机构是采用依次抽取气样的原理检验漏氢的，该系统在线检验发电机封母A相、发电机封母B相、发电机封母C相、发电机中性点1、发电机中性点2、康明斯发电机组端空侧、励磁端空侧、定冷水箱8个可能漏氢部位。该机构由一个QH-8型机械转换器、两台抽气泵、一台热导式氢气剖析仪及相关管路、康明斯发动机配件阀门构成。如图1所示，作业步骤是：发电机可能漏氢的8个部位，通过切换器和抽气泵，依次将气样送给RD-105热导式氢剖析仪检查，每个点自动巡检时间为5分钟，热导式氢分析仪输出0-10 mVDC给一期集控室漏氢剖析仪，漏氢超标时光字牌报警，其中两台抽气泵是由手动控制的。（1）、主要问题是： 8个漏氢点只用一台热导式氢剖析仪检测，在自动巡检时，同一时间只能巡显一个测点信号，而氢分析仪输出的0-10 mVDC信号又没有地址码，当有测点报警时就得将切换器切回手动巡检，逐个打开手动阀门通风确认。从而，延误发现漏氢点时间。此外，一期集控室氢剖析仪反映的测量数据没有考虑管路中残余气体的影响，由于气样转换时，开始1-2分钟内还在继续测量上一路气样，致使远方仪表反映的测量参数不准确，甚至产生误报；（2）、原系统最突出的问题是：转换器可靠性差，特别是机械切换器的凸轮件磨损和传动件变形后无法正常转换，有时会出现拒动，致使气样不能正常切换而影响测量；（3）、两台抽气泵控制方法落后，一直是靠人工操作切换。人工转换不及时导致抽气泵长时间作业偏热损坏，损坏率高；（4）、液位信号器内的水、油液位没有自动排液控制功能，满液后通过打开手动阀排液，有时存在排液不及时，水、油进入分析仪后，引起测量数据异常；关于原系统存在的问题，采用PLC可编流程控制界面和触摸屏升级改造。（1）针对用1台仪表显示8个漏氢数据没有地址码的问题，利用PLC内部逻辑确保人机界面漏氢显示、AO输出和气样采样点的地址完全一致，快速确认漏氢点。此外，为扣除气样切换时发生的交叉影响，测量数据延迟1-2分钟再送给人机界面及DCS系统显示，扣除了刚转换时交叉影响这部分，解除气样切换时测量不正确的问题；（2）、针对原装置可靠性差的问题，采用PLC逻辑软件来取代较复杂的硬件控制，以提高气样切换的可靠性；（3）采用PLC对两台抽气泵实现自动控制，每台泵作业2个小时，休息2个小时，防止单台抽气泵作业时间长而太热故障，从而，增长抽气泵的使用寿命和提高检修漏氢的可靠性；（4）液位信号器的水、油液位由PLC自动控制，满液后自动停泵并打开排液电磁阀和平衡电磁阀排液，从而，防止水油进入解析仪，当液位下降到低限时，机构恢复到正常工作状态；（5）为了方便现场监控，在现场安装人机界面，并设置历史曲线功用，便于剖析机组漏氢的变化趋势；（6）PLC输出的8个可能漏氢AO信号送入DCS系统，实现远方监控。（1）、从性价比方面考虑，选定西门子S7-200系列的PLC，CPU 226，自带16路DO继电器输出（触点容量24VDC/ 2ADC ），24路DI输入。该一体化PLC一共控制3部分，一是：控制8个气样电磁阀的开、关，电磁阀为24VDC常闭构成。二是：控制两台抽气泵轮流作业，泵1、泵2每隔2个小时自动切换一次，DO信号通过中间继电器的扩展控制抽气泵。三是：控制液位信号器水、油液位的自动排液。此外，DI输入为：液位信号器水、油液位的干接点信号，满液时干接点接通，排液结束时干接点断开；（4）、装配排液电磁阀和平衡电磁阀，电磁阀为24VDC常闭构造，完善液位信号器水、油液位的自动控制功用；（5）、人机界面选型MP277型10寸彩色触摸屏，组态软件：WinCC flexible2007，与PLC的RS485接口通讯；（6）、在人机界面上设置历史曲线记录用途，方便对现场漏氢趋势的跟踪和剖析，可实现当前30天历史参数查阅；（7）、为了提升测量的响应转速，8个气样电磁阀出来至氢分析仪之间的公共管路尽量要求短，并且在不影响气样流量的前提下，管内径也尽可能小，选择直径8×1.5铜管。（1）、具有自动/手动巡检作用，如图3所示，在操作菜单上，选取“自动巡检”并设置巡检时间为5分钟时，8个气样电磁阀依次自动打开，不断周而复始地接通气样。两台抽气泵交替地工作。液位信号器的液位具有自动排液用途，满液后，自动停泵并打开排液电磁阀和平衡电磁阀排液，当液位下降到下限时，机构恢复到正常工作状态；选取“手动巡检”时，可以任意打开8个气样电磁阀中其中的一个，或任意启动泵1或泵2作业，或任意打开排液电磁阀和平衡电磁阀等；（2）、具有历史记录作用，可以对发电机封母A相、发电机封母B相、发电机封母C相、发电机中性点1、发电机中性点2、汽端空侧、励磁端空侧、定冷水箱的漏氢量进行30天时间的查阅，便于对漏氢变化趋势的跟踪剖析；（3）、具有巡检监控功用，进入该菜单后，可以观察所有电磁阀和泵的工作状态，绿色为作业状态，白色为停止状态。该菜单还显示采集数据处置的滞后时间，根据管路的实际情况，通常滞后时间选取2分钟。#1机组漏氢检验装置自从2010年改造后，运行至今已4年时间，没有产生过任何故障，在线监测漏氢的可靠性、准确性大大提高，投运效果好。该套漏氢检测装置具有可靠性高、测量正确和作用齐全的特点，是当前抽气式中一套较理想的在线监测漏氢设备，可以为同行供应参考和借鉴。

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