FGF吸附式氢气干燥器使用说明书.docx

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FGF吸附式氢气干燥器使用说明书

氢冷式发电机及氢站配套设备

XFG-1F吸附式氢气干燥器

使用说明书

牡丹江市北方电站设备有限公司

一、工作原理——1

二、主要技术参数————2

三、设备型号说明————3

四、设备的安装————3

五、设备启动前注意事项————4

六、启动运行程序步骤————5

七、设备控制箱的净化说明————7

八、设备的净化过程————8

九、人机界面按键使用说明————9

一十、设备的拆卸维护和安装————15

一十一、设备的预防性维护程序————17

一十二、附安装图、工艺流程图、运行记录表————19

XFG-1F吸附式氢气干燥器使用说明

一、工作原理

XFG-1F型氢气干燥器是清除汽轮发电机内氢气中水蒸汽的专用设备。

氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝的吸收性能。

活性氧化铝是一种固态干燥剂，清除水分是将湿度高的氢气通过填满活性氧化铝的吸收塔来实现的。

高疏松度的活性氧化铝具有非常大的表面积和强吸湿能力，对绝大多数气体和水蒸气来说，使用活性氧化铝作为干燥剂主要是利用它的化学惰性和它无毒的特性。

当活性氧化铝吸收水分达到饱和后，它的“再生”可通过加热来清除自身的水蒸气，从而恢复它的吸收能力，并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。

氢气干燥器中，利用埋入式的电加热器加热干燥剂使束缚的水分汽化，与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸气，干燥剂恢复最初的特性，然后将氢气（含有水蒸气）冷却，冷凝水通过分离器排出，一般情况下，活性氧化铝的吸湿性能可通过加热的方式来完成它的再生，并可以重复进行。

干燥器本身有两个吸收塔，当其中一个吸收塔处于吸湿过程中，另一个则处于再生过程，所以干燥器能够连续的工作。

在预定的工作周期，控制器自动地控制着四通阀门，并把氢气流从已饱和的吸收塔自动的转换到完成再生过程的吸收塔中。

与此同时自动地将已吸湿饱和的吸收塔置于再生循环中，完全实现了设备的自动化工作。

XFG-1F型氢气干燥器

二、主要技术参数

1、被干燥的气体——氢气

2、冷凝方式：

水冷、入口水温度在摄氏29℃以下

3、冷却水流量：

0.5t/h

4、工作压力：

0.6Mpa

5、设计氢气流量：

100Nm3/h

6、出口氢气露点温度（工作压力下）小于-35℃

7、加热器的温度调节器：

设定在163℃

8、电源：

380V3PH50HZ

9、加热器：

1064瓦（每个）

10、风机：

0.5马力

11、总功率：

3.5KW

12、干燥剂：

氧化铝23kg/塔

13、运行方式：

自动运行

14、外形尺寸：

长1250*宽850*高1920（mm）

15、设备重量：

650kg

16、适用于发电机功率：

50～600MW。

三、设备型号说明

XFG-1F

适用于发电机组

设计序号

干燥器

吸附式

四、设备的安装

当用户受到XFG-1F型干燥器时，应注意在运输过程中有无损坏，如发现任何损坏的迹象，不要去安装，立即与厂家联系。

如果设备良好，请按安装图安装。

（后附设备安装尺寸图）。

为防止氢气中含油杂质或液体直接进入吸附式氢气干燥器设备中，影响设备的干燥效果，对干燥设备起到一定的保护和缓冲作用，我厂专门为每台吸附式氢气干燥器配置一台油气分离器，让氢气在进入吸附式氢气干燥器前首先通过油气分离器，通过沉降方式，将氢气中的油杂质或液体滤掉，然后进入活性碳罐中将油烟进行过滤，保证气体的洁净，提高干燥器的除湿效果。

油气分离器的安装尺寸与吸附式干燥器安装尺寸相同，为了维修方便，两台设备的安装间距应为1米。

①安装时应将设备放置在水平面上，用地脚螺栓将四角固定，四角均有φ16的安装孔。

②设备周围应留有足够的空间，以便接近所有的阀门，在设备上应留有1.5米以上的空间，以便加热器的维护。

③用管道输送冷却水到再生的冷却器中，如果你在控制台前面，对着干燥器，水流应该是从右边向左边流动，水温要求在29℃以下，如果冷却的水温高一些，可以提高水流来弥补。

④将压缩空气管路放在干燥器左边，用快速接头（1/4英寸）连接到仪表空气管路上，空气压力应保持在5公斤/平方厘米～8公斤/平方厘米之间。

⑤干燥器右下侧的进口阀门V5，应该准备出连接的管线。

以便用二氧化碳净化，或另外选择用便携式容器来净化。

注释：

内部风机的配置可理解为：

因为旋转方向对于整个设备的运作不很重要，因此，三相电源可以任意连接到电机接线柱上，干燥器都会正常地运作。

五、启动前注意事项

1、关掉总电源，检查验证是否所有进到控制箱里的导管都已经用导管密封附件或用胶泥密封好了。

2、测量两个电机和两个加热器的电阻值，记录在“干燥器运行记录表格中”。

（后附干燥器运作记录表）

3、验证控制箱已经被适当地净化了，而且保持内部净压力至少是25Pa（详见控制箱净化说明）。

4、验证是否已用二氧化碳（CO2）净化干燥器内部的空气（详见干燥器的净化过程）。

5、所有检查和测量都已被查证和记录下来，这时干燥器应用氢气把二氧化碳净化掉，并加压至工作压力，检查干燥器是否有氢气泄漏。

6、把所有的手动阀门开在正常的操作位置上。

V1——流程控制阀——完全打开或打开1/2位置（或在这个范围之内）

V2——排水截止阀——完全打开

V3——再生气流排气阀——完全打开

V4——压力平衡阀——完全打开

V5——净化入口阀——完全关闭且塞住

V6——净化出口阀——完全关闭且塞住

7、验证每个电机起动保护器的断路器是处于ON位置。

8、确信两个容器都处于压力状态下。

六、设备启动运行程序步骤

1、检查设备和控制箱一切都正常的前提下，打开总电源，合上控制箱开关，把off/ON开关置于ON状态。

2、验证人机界面初始状态。

3、验证四通阀转换是否适当。

4、通过下列操作的4个步骤来循环使用干燥器。

第一步：

A塔吸湿B塔加热

第二步：

A塔吸湿B塔冷却

第三步：

B塔吸湿A塔加热

第四步：

B塔吸湿A塔冷却

在头几个循环中设备需要做一些调整，以取得最大的功效，它也需要监控，来确保运作的所有方面都很适当。

5、XFG-1F型干燥器是一个完全自动的，具有双塔而且可以连续操作的氢气干燥系统，吸收气流是利用在内部吹向吸收容器的风机来帮助解决的，它的工作循环时间是8小时的吸湿和8小时的再生，再生过程又包括4个小时的加热和4个小时的冷却。

第一步：

A塔吸湿，B塔加热，B塔内被加热的干燥剂所蒸发的水分经过冷却器及分离器，把释放出的水蒸气从疏水阀中排出。

第二步：

4个小时以后，即A塔吸湿，B塔冷却，此时加热器自动断电，气流继续经过热塔去冷却干燥剂，冷却4个小时后，两个塔交换工作状态，B塔吸湿，A塔再生，这种循环将持续下去。

6、干燥器的操作程序是按照“人机界面按键使用说明”来执行的。

（详见人机界面按键使用说明）。

7、一旦再生塔达到温度（大约需加热2小时），阀门V1应该做适当调整，直到达到最佳温度为止，该塔出口温度应该显示82℃±11℃，该塔内温度应该在163℃±28℃，当完成了所有的调整后，设备再需要15～20分钟来达到一个比较稳定的状态。

8、关于再生气流的设定

①再生气流控制阀V1是工厂设定的，大约打开位置在1～1/2处，启动后，可能需要调整V1去达到适当的再生温度。

A、再生塔出口气体温度：

摄氏82℃±11℃

B、冷却器出口气体温度：

摄氏38℃

C、干燥塔内温度：

摄氏163℃±28℃

如果控制阀V1设定的适当，在大约进入加热步骤2个小时后应该能达到摄氏82℃±11℃的干燥塔出口气体温度。

②如果再生气流太低

A、干燥塔出口气体温度相应变低

B、冷却出口气体温度正常

C、干燥塔内温度变高

控制阀V1应该以1/8转向的增幅来打开阀门，以增加再生气流，再调整之前，应该有15～20分钟的时间稳定温度。

③如果再生气流太高

A、干燥塔出口气体温度可能变太高，变太低或正常，这要根据再生气流变的有多高。

B、冷却出口气体温度将变太高

C、干燥塔内温度变太低

控制阀V1应该以1/8转向的减幅来关闭阀门，以减少再生气流，在调整之前应该有15～20分钟的时间稳定温度。

为了最大效益地使用干燥器，那三个①ABC再生塔出口温度，冷却筒出口气体温度和干燥塔内温度，应尽可能地取得平衡。

9、在最初几个循环中，当塔内温度达到摄氏82℃±11℃时，水开始从疏水阀中排出。

整个水的排出量是根据分离器中氢气的湿度以及其它一些因素，最初几个循环所排出的水量应该是介于0.57升～1.14升之间，如果干燥剂在安装时非常干，那么很明显最初的再生循环有很少的水排出。

10、如果干燥器配置了湿度监测仪，则可监测到出口的湿度。

七、设备控制箱的净化说明

净化要求：

在使用通电前，必须对控制箱进行适当净化，并保持压力最少20Pa，初始净化时间一般在10分钟，初始净化时间之后，净化出口阀门保持打开状态，以保持连续净化。

控制箱自由在被完全净化后，才能通电。

八、设备的净化过程

每个工厂应建立一整套用二氧化碳CO2或其它惰性气体来净化干燥器的系统，运行前或停用后对干燥器都应进行净化处理。

干燥器应该在停用后立即被净化，消除系统中所有的氢气。

①净化干燥器的方法

A、关闭干燥器和发电机之间的阀门。

B、连接二氧化碳CO2至净化入口阀V5（最小压力2.1公斤/平方厘米；最大压力7.0公斤/平方厘米）。

C、把管道同净化出口阀V6连接，并输送到安全地方。

D、打开阀门V2、V3和V4。

E、通过打开净化出口阀来给干燥器减压，如果还没有减压，则关闭净化出口阀V6。

F、打开净化入口阀V5，用二氧化碳CO2给干燥器加压至最小2.1公斤/平方厘米。

G、关闭净化入口阀V5。

H、打开净化出口阀V6给干燥器减压至0.35公斤/平方厘米。

注意：

不要让压力达到大气压力，因为这样导致氧气重新进入干燥器。

I、关闭净化出口阀V6。

重复步骤F、G、H和I四次直至把氧气的百分比减少至小于0.65%。

②吸收及再生流程的解释说明。

假设A塔处于吸收过程，B塔处于再生过程。

吸收：

吸收过程包括高压氢气，通过底部的四通阀，被虚报到A塔的底部，在内部风机帮助下给起加压，使其上升通过干燥剂脱掉水分，干燥的氢气通过上部的四通阀回到氢气管路。

再生：

再生过程通过风机，氢气被加压使其上升通过正在被加热器加热的干燥剂，使湿的气流通过气流控制阀V1，再流向冷却器，暖湿的氢气流，继续通过温度低于摄氏38℃的冷却器，水分开始凝聚，一种离心型分离器把水从氢气中分离出来，水分流向疏水阀，冷却的氢气继续通过底部的四通阀，再返回进入容器，加热过程在那里又重新开始。

在正常操作状态下，阀V2和阀V3、V4是打开的，阀V5和V6是关闭的，而阀V1是部分关闭的。

阀V7和V8是四通的开关阀门，它们自动地受干燥器控制。

九、人机界面按键使用说明

报警键Alarm：

直接调出报警画面。

上翻页PageDn：

向上翻阅画面。

下翻页PageUp：

向上翻阅画面。

确认键Enter：

确认欲修改数值或画面。

退出键ESC：

退出欲修改数值或画面。

下箭头：

参数递减。

上箭头：

参数递增。

右箭头：

向右移动欲修改的位。

人机界面使用说明

该界面总共十二幅画面，分别介绍如下：

1、氢气干燥器通电后人机界面首先进入欢迎画面显示如下：

该画面保持时间为30秒后，自动进入第二幅状态画面。

2、该画面为机器运行状态状况，显示如下：

①机器运行时显示：

机器运行。

机器停止时显示：

机器停止。

机器故障时显示：

机器报警。

②A塔吸湿时显示：

A塔吸湿。

A塔加热时显示：

A塔加热。

A塔冷却时显示：

A塔冷却。

③B塔吸湿时显示：

B塔吸湿。

B塔加热时显示：

B塔加热。

B塔冷却时显示：

B塔冷却。

3、该画面为机器运行时间画面，显示如下：

4、该画面为机械报警画面，显示如下：

①开关值故障：

A/B塔吸湿时，形成开关应断开10.3/10.2，否则10秒后指示故障，反之正常。

②净化箱故障：

当配电箱压力继电器动作时指示故障，反之正常。

③加热—故障：

当加热—工作时，加热断路器断开10.7延迟10秒后指示故障，反之正常。

④加热二故障：

当加热二工作时，加热断路器断开10.7延迟10秒后指示故障，反之正常。

⑤电机一故障：

当电机一工作时，电机接触器断开10.8延迟10秒后指示故障，反之正常。

⑥电机二故障：

当电机二工作时，电机接触器断开10.9延迟10秒后指示故障，反之正常。

按报警键直接调出报警画面，或故障时直接显示报警画面。

5、该画面为机器设定画面，显示如下：

输入密码8888后可修改加热/冷却小时、分钟

加热时间加上冷却时间是工作、循环。

6、该画面为机器工作方式画面，显示如下：

1自动干燥方式：

机器按设定时间循环工作方式。

测试干燥方式：

机器按定时测试循环工作方式。

2步按钮开：

测试干燥方式步按钮开。

3画面简化：

界面能翻阅2-11幅画面。

以上修改密码为5555。

7、该画面为机器故障延迟计时器设定1画面，显示如下：

1开关预置值设定故障延迟计时器TM2预置值，确认改为设定完成修改。

2加热-预置值设定故障延迟计时器TM3预置值，确认改为设定完成修改。

3加热二预置值设定故障延迟计时器TM4预置值，确认改为设定完成修改。

8、该画面为机器故障延迟计时器设定二画面，显示如下：

1电机一预置值设定故障延迟计时器TM5预置值，确认改为设定完成修改。

2电机二预置值设定故障延迟计时器TM6预置值，确认改为设定完成修改。

9、该画面为机器状况计时器设定画面，显示如下：

1运行预置值计时器TM7预置值，确认改为设定完成修改。

2报警预置值计时器TM8预置值，确认改为设定完成修改。

3开机画面保持时间预置值计时器TM9预置值，确认改为设定完成修改。

10、该画面为机器PLC点输入状况显示画面，显示如下：

如：

I0.0开：

指示I0.0有输入。

I0.0关：

指示I0.0无输入。

11、该画面为机器PLC点输出状况显示画面，显示如下：

如：

Q0.0开：

指示Q0.0有输出。

Q0.0关：

指示Q0.0无输出。

12、该画面为按键帮助红棉同时按↓↑调出画面，显示如下：

十、设备的拆卸、维护和安装

1、风机的拆卸和安装

A、风机的拆卸

1确定设备已关闭电源，从底侧的接合箱处拆开3相电机引线和导管。

2将容器和底部四通阀之间的连接螺栓拆卸下来。

3小心地拆卸容器底部螺栓，将整个风机头向下慢慢地移动（注释：

降低头部时要小心，因为组合的重量约56公斤，需要多人合作）。

4检查电机叶轮是否正常，如有问题及时更换。

B、风机的安装

1将整个风机头部螺栓口跟容器口对上，放上绝缘法兰垫片，带上螺栓。

2连接容器和底部四通阀的螺栓。

3不要过分拧紧螺栓，以免损坏密封垫而产生漏泄。

4[注意]：

连接电机3相电源螺丝时应注意不要过分拧紧，以防损坏螺丝的密封和绝缘，拧紧后应检查是否漏泄。

2、加热器的拆装和干燥剂的更换

1先将容器上部螺栓拆卸下来，注意别将密封垫损坏。

2将连接加热器的电源螺丝卸下，把上部端盖举起卸下来。

3用吸尘器将干燥剂吸出。

4把容器内的加热器取出，然后用吸尘器清除剩余的干燥剂，将容器底面清理干净。

5检查加热器和干燥剂，如不能使用应及时更换。

6检查完毕后将合格的加热器放回容器内。

7将符合要求的干燥剂添满容器，一般每个容器装添在23公斤，在装添过程中，不要把灰尘杂物掉进容器内。

8连接加热器和上端盖的电源螺丝，拧螺丝时要注意不要过分拧紧，以防损坏螺丝的密封和绝缘，拧紧后应检查是否泄漏。

9放入新的法兰密封垫，检查上端盖的双螺栓的加热器电阻，来验证是否有短路存在。

10将容器螺栓拧紧，但要适当，以免损坏密封垫而产生泄漏。

113、清理疏水阀

12设备运转头两周应每周清理疏水阀一次，以后每3个月清理一次。

13清理步骤：

14①关闭阀门V2，确保在清理前这个阀门是关闭的。

15②取下疏水阀四周的四个螺栓和流动组合。

16③用清洁剂彻底地清除疏水阀的水锈，保证疏水孔是畅通的。

17④重新组装疏水阀。

18⑤取下疏水阀上部的塞子，注入水直到能排水为止，再把塞子放回原位拧紧。

19⑥打开阀门V2。

20⑦检查疏水阀是否有漏泄。

警告：

当清理疏水阀时V2必需处于关闭状态，否则将有氢气泄漏，发生危险。

清理完后，应立即将V2阀打开，否则会损坏干燥器。

十一、设备的预防性维护程序

每天：

1、检查干燥器控制箱

2、收集测量和记录，疏水阀流出的水量。

每周：

1、在4个小时加热期要结束时，检验加热器出口温度是否是82℃±11℃，干燥塔温度是否是163℃±28℃。

2、检查出口露点温度。

3、在4个小时加热期要结束时，检验疏水阀，必要的话拆开清理这个装置。

每三个月：

1、检查整个干燥器氢气泄漏情况，包括所有电器部分。

每六个月：

1、验证四通阀操作是否适当。

2、验证开关故障警报，加热器故障警报电机故障警报及控制箱操作是否适当。

每年：

1、检查冲洗冷却器周边翅片和管壁。

2、检查各阀门密封垫使用情况，如有损坏及时更换。

3、清理检查二位三通电磁阀。

每三年：

1、更换干燥剂一次（如果氢气含杂质过多，将影响干燥剂的使用寿命）。

2、全面检查设备各部件。

3、检查控制箱。

干燥器运作记录表

日期

项目

A塔

B塔

A塔

B塔

A塔

B塔