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發電機氫氣干燥器故障分析和處理的電子方式論文
【摘 要】2009年6月1日在更換干燥器露點儀和發電機露點儀后，發電機和干燥器出口露點大幅上升，最終導致干燥器出口露點高報警，本文首先描述了問題發生的經過，并初步提出了可能的原因。在經過運行、維修人員多次分析和檢查后，逐步排查發現入口分離器堵塞和部分干燥劑變黃，露點探頭不能真實反映發電機內露點，以及干燥器加熱器加熱效果低等問題，最后提出了相應的改進措施。
【關鍵詞】干燥器;露點儀;再生;干燥;干燥劑
1 問題產生的經過
2009年6月1日，維修人員對發電機001/002露點儀作了預防性更換工作，更換后發現發電機和干燥器露點逐漸上升，并且更換一個半月后出現發電機露點高報警，002露點儀（發電機露點）前后的數據對照如下：
002露點儀更換前為：-52.2℃;更換后為：-26℃（24H后）;一個半月后：-15℃
報警后運行人員按照報警處理流程，檢查干燥器疏水罐，發現疏水罐無水排出，懷疑干燥器已經失效，2009年7月13日運行發出工作申請，要求對發電機干燥器進行解體檢查。
2 發電機干燥器簡介
2.1 發電機干燥器的功能
一個可自行再生的氣體干燥器與發電機相連接，將發電機氫冷卻劑的露點保持在可接受的水平。
氣體干燥器是一個全自動、連續工作、自行再生的雙室型干燥器，并帶有一個增壓鼓風機。氣體干燥器從結構上來說是由兩個完全相同的垂直腔室構成，其中裝有活性的凡土干燥劑。當發電機運行時，發電機內氫氣被一根管線引入到發電機干燥器，其中一股氫氣被引入干燥器一個腔室進行干燥。而另一個股氫氣被引入另一個腔室對干燥劑進行再生。當在再生時，該腔室首先通過電加熱40分鐘，然后冷卻80分鐘，氫氣通過該腔室時，將干燥劑的水份帶出，經過一個冷凝器、分離器，分離器將氫氣中水份分離出來，進入一個小的疏水箱。這樣每隔兩小時，就有一個經過再生的再生腔室來替換在前兩小時用來干燥發電機氣體的干燥腔室，以此循環往復。干燥器氫氣流程如下圖所示。
2.2 001/002露點儀及其功能
露點是：使空氣里原來所含的未飽和水蒸汽變成飽和時的溫度;當空氣的相對濕度變成100%時，也就是實際水蒸汽壓強等于飽和水蒸汽壓強時的溫度，習慣上其單位常用攝氏度（℃）表示。
001/002露點儀，用來監測流經氣體的露點。001露點儀是用來監測氣體干燥器出口露點的，由電纜與氣體柜（電氣部分）內的處理機相連。002露點儀用來監測發電機內氫氣的露點，連續地監測發電機氫冷卻劑的露點。
3 故障處理過程
根據故障現象的描述，分析其最有可能的兩個原因是：（1）001/002露點儀探頭的故障造成的數據的不準確;（2）干燥器內的干燥劑失效，造成干燥效果不好。首先對原因一進行分析，在預防性更換001/002露點儀后一個半月就出現干燥器出口露點高報警，露點是一個逐漸上升的過程，因此可以排除露點儀故障的可能。其次對原因二進行分析，由于疏水箱從2009.4月開始就沒有任何疏水排出來，而一個正常運行的干燥器不可能長時間不疏水，因此干燥劑失效可能性極大，問題的焦點就集中到干燥器的再生部分和干燥劑本身上。
3.1 第一次故障處理
2009年7月16日，對干燥器進行了解體檢查，檢查的重點是干燥器的兩個腔室，同時更換干燥劑。在解體檢查干燥劑時發現有部分干燥劑由白色變成黃色，約占總量的1/5，這些干燥劑已經完全被油氣污染而失效，其余部分也由原來的雪白色變為淡灰色。同時發現干燥器入口氫油分離網全部被黃色油污粘附，布滿約100mm厚的分離網，且分離器桶壁也粘附大量的黃色結晶物，導致嚴重堵塞。
在第一次解體檢修后，發現干燥劑大部分已經失效，同時干燥器入口油氣分離濾網也堵塞嚴重，所以造成干燥器無法正常工作，在處理這些問題后，2009年7月18日將干燥器投入運行，投運后露點變化：
002露點儀（發電機露點）：解體前-10℃;解體后為：-20℃（24H后）;
001露點儀（干燥器出口露點）：解體前-9℃;解體后為：-46℃（24H后）。
3.2 第二次故障處理
2009年7月21日現場巡視發現干燥器中A室在再生時，加熱溫度在395～400℃之間變化，沒有達到要求的500度。觀察B室生產時干燥器出口露點為-32.3℃，發電機露點為-19.9℃;觀察A室生產時干燥器出口露點為-17.2℃，發電機露點為-19.4℃，干燥器出口露點高于發電機內氫氣露點，說明干燥器A室已經不具備干燥功能，若繼續按該狀態運行，A室的干燥劑將快速失效，干燥器出口露點高報警將再次出現。
在干燥器完成解體檢修投運三天后，再次出現干燥器出口露點緩慢上升現象，而且上升速率明顯在加快，短時間內干燥器內的干燥劑再次失效，但按照以往經驗干燥劑一般運行一年左右才可能出現逐步失效，而露點的快速上升說明干燥劑失效非常迅速，不符合以往干燥劑失效特性。因此在大家討論分析后懷疑干燥器切換閥存在內漏，導致再生濕氣體通過旁路直接進入干燥器出口管道，影響干燥器出口露點。為了驗證閥門是否存在內漏，于是決定對干燥器進行再次解體檢查，重點檢查再生回路。
2009年8月2日再次對干燥器解體檢查，通過解體檢查發現干燥劑沒有失效，但B腔室的出口隔離閥存在內漏，這樣在A室干燥、B室再生時，B室內的再生濕氣體通過內漏的隔離閥直接進入干燥器出口管道，從而造成A室干燥時干燥器出口的露點下降明顯的假象。
2009年8月6日，干燥器再次已投運，發電機氫氣露點-12.5℃，干燥器出口氫氣露點-41.7℃，A/B列切換時干燥器出口氫氣露點溫度無異常變化。
3.3 第三次故障處理
2009年8月10日，干燥器在投運四天后再次出現露點逐漸上升現象，干燥器露點達到-15℃，發電機露點為-14℃，而且A/B室干燥時，干燥器出口露點變化不大，說明干燥劑再次失效，而且露點惡化速率與第二次基本一致。
從上次解體可以肯定干燥劑短時間不會失效，而造成干燥劑無法正常工作可能還是出現在再生回路上，如果干燥器再生失效，導致干燥劑飽和后失去干燥能力，則干燥器出口露點自然上升。經過上次解體可以排除閥門上存在問題可能，此時最大的疑點在干燥器加熱回路上。
2009年8月11日維修人員對干燥器A、B腔室的加熱器溫度探頭進行檢查，發現加熱器探頭深入到A、B腔室太短，造成探頭不能真實反應A、B腔 室內的溫度，當探頭檢測到溫度達到500度時，實際上A、B腔室底部的溫度還偏低，這樣內部的干燥劑無法加熱到要求溫度，從而導致干燥劑中的水份無法分離出來被再生氣體帶走，隨著多次的再生不充分最終導致干燥劑飽和。
在維修人員調整探頭位置后，2009年8月12日檢查，發電機及干燥器露點情況明顯好轉，發電機氫氣露點溫度為-17.7℃（調整前為-14℃左右）;干燥器出口氫氣露點溫度為-30℃（調整前為-15℃左右）。A、B腔室外殼溫度上升明顯加快，15分鐘內即達到70℃（調整前為60分鐘后達到70℃），桶壁最高溫度達到100℃（調整前最高溫度為70℃），說明加熱器效率已得到明顯改善。
4 故障原因總結
實際上本次干燥器故障模式，是多重故障疊加造成，具體過程如下：
發電機和干燥器露點儀故障造成了不能真實反應發電機和干燥器的露點，從而失去了發現設備異常的有效手段，當進行例行更換露點儀工作時才將設備故障問題暴露。
在第一故障處理過程中，發現了干燥劑的失效和入口濾網的堵塞，但忽視了再生回路的檢查，通過干燥器的再次投運才發現再生回路存在內漏的可能。
在第二次故障處理過程中，發現了隔離閥的內漏造成的再生回路被旁路，但這樣內漏應該不足以造成干燥劑短時間失效，說明干燥劑無法正常干燥還有更深層次的原因。
在第三次故障處理中才真正找到干燥劑短時間失效的原因，加熱器加熱溫度不足，而加熱溫度不足是溫度探頭位置不適當造成的。因此干燥器再生回路失效主因是加熱器加熱溫度不足，輔因是閥門存在內漏，這兩項故障的疊加造成了再生回路的故障。
本次干燥器故障是由四個故障原因疊加造成的，其中露點儀的失效造成設備監測功能的失效，干燥劑的失效和入口濾網的堵塞造成了干燥功能的失效，而隔離閥門內漏和加熱器加熱效率不足造成了再生回路的失效，這樣的故障模式非常少見，收集和總結這樣的故障處理過程，對以后干燥器的故障分析和處理具有一定的借鑒意義。
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