淺析發(fā)電機內(nèi)冷水系統(tǒng)處理

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摘要：隨著高參數(shù)，大容量發(fā)電機組的增多，發(fā)電機采用水冷方式也越來越多。為防止內(nèi)冷水系統(tǒng)的腐蝕與結(jié)垢，保證冷卻效果及絕緣性能，其水質(zhì)的控制方法也就顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞：發(fā)電機 內(nèi)冷水 處理
        0 引言
        火電廠發(fā)電機內(nèi)冷水系統(tǒng)的水質(zhì)與發(fā)電機的對地絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率密切相關(guān)，其水質(zhì)控制方法直接影響機組的運行安全。1993-1995年國內(nèi)300MW機組發(fā)電機本體發(fā)生事故53起，由于內(nèi)冷水回路堵塞、斷水等原因造成的事故29起，占事故總次數(shù)的54.7%。對于容量小于125MW的雙水內(nèi)冷機組，由于內(nèi)冷水水質(zhì)比300MW大型機組差，故因內(nèi)冷水水質(zhì)引起的事故更多。由此可見，內(nèi)冷水的水質(zhì)問題已經(jīng)直接影響發(fā)電機的運行安全。
        某廠發(fā)電機采用北京北重汽輪電機有限責(zé)任公司制造330MW水氫氫冷卻汽輪發(fā)電機定子，水冷外部控制系統(tǒng)，發(fā)電機定子線圈和引出線采用水內(nèi)冷，發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈、定子鐵芯及其它部件采用氫氣冷卻。內(nèi)冷水裝置為發(fā)電機廠家自帶的小混床處理裝置。發(fā)電機內(nèi)冷水通常選用除鹽水作為冷卻水質(zhì)，凝結(jié)水作為備用水源。
        1　發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
        1.1 水質(zhì)要求 由于內(nèi)冷水在高電壓電場中作冷卻介質(zhì)，因此各項質(zhì)量要求必須以保證發(fā)電機安全 經(jīng)濟 運行為前提。發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)應(yīng)符合如下技術(shù)要求：①有足夠的絕緣性能（即較低的電導(dǎo)率），以防止發(fā)電機線圈的短路。②對發(fā)電機銅導(dǎo)線和內(nèi)冷水系統(tǒng)無腐蝕性。③不允許發(fā)電機內(nèi)冷水中的雜質(zhì)在空心導(dǎo)線內(nèi)結(jié)垢，以免降低冷卻效果，使發(fā)電機線圈超溫，導(dǎo)致絕緣老化和失效。
        1.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)　根據(jù)《大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求》（DLT 801-2002）的規(guī)定，我國發(fā)電機內(nèi)冷水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：
        內(nèi)冷水主要水質(zhì)指標(biāo)包括pH 值、電導(dǎo)率和含銅量。制定pH值標(biāo)準(zhǔn)是為了阻止發(fā)電機銅線棒腐蝕。除鹽水純度高，能夠滿足絕緣要求，但是pH值較低，一般在6.0～6.8之間，使得發(fā)電機定子線棒始終處于熱力學(xué)不穩(wěn)定區(qū)，（根據(jù)Cu-H2O體系的電位-pH平衡圖）對系統(tǒng)有一定的侵蝕性，銅、鐵金屬在水中遭受的腐蝕是隨著水溶液pH值的降低而增大的。銅、鐵在pH＝8左右為腐蝕的鈍化區(qū)。（見圖1）當(dāng)pH>6.8時，銅處于鈍化區(qū)，腐蝕速度大大降低；但是，在強堿性介質(zhì)中銅離子與羥基離子會發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，破壞銅表面的氧化銅或氧化亞銅保護層，加速銅的腐蝕，所以DLT 801-2002標(biāo)準(zhǔn)中，提出pH值高限為9.0。實際上，受電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)的制約，內(nèi)冷水的pH值大于9.0的工況是難于出現(xiàn)的。電導(dǎo)率對銅腐蝕速率有一定影響，但不敏感，其制定依據(jù)主要是滿足發(fā)電機的絕緣要求。而制定銅離子濃度標(biāo)準(zhǔn)的目的是限制銅線棒的腐蝕速率，但由于運行條件不同，這個指標(biāo)并不能嚴(yán)格表征銅的腐蝕狀況。由于內(nèi)冷水的pH低，使水中含銅量及電導(dǎo)率均在高限，腐蝕產(chǎn)物還可能在線棒的通流部分沉積，引起局部過熱，甚至造成局部堵死，影響發(fā)電機組的安全運行。運行過程中水冷器的泄漏以及水冷器投運前未經(jīng)沖洗或沖洗不徹底等都會使生水中的雜質(zhì)進入內(nèi)冷水系統(tǒng)，造成系統(tǒng)腐蝕和堵塞。