发电机定冷水混床运行周期长的原因探讨

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1、发电机定冷水混床运行周期长的原因探讨王涛英1郭包生2徐军锋3郭晓宇4周艳5程中华6赵锋7（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特010206）【摘要】：介绍了定冷水的水质要求，讨论了导致定冷水水质不合格的原因，通过对托电定冷水的数据统计和工艺特点分析，认为托电定冷水混床运行周期长主要得益于系统没有水损失和混床树脂的再生度高；还得益于定冷水系统的冷却器材质为耐蚀性好的铜和不锈钢，且定冷水系统有精密过滤器，过滤效果好。【关键词】：定冷水；保护膜；含铜量；混床；钝化；氧化铜1前言在火力发电厂中，发电机定冷水系统是很小的用水系统，但对水质要求较高，定冷

2、水系统的事故和故障严重威胁电力安全生产。分析定冷水系统事故原因发现：定冷水系统堵塞事故，主要是由于冷却水水质不合格造成的。定冷水水质不合格导致铜导线腐蚀，氧化铜腐蚀产物在磁场作用下易于沉积，沉积物堵塞定子空心铜导线，因沉积使发电机定子严重烧损事故均发生在定子水回路堵塞的机组上，损失很大。2发电机定冷水的水质要求为满足发电机对地绝缘和铜线棒防腐蚀的要求，国家和电力部门在不同时期提出了一系列火力发电厂水质标准，详见表1。表1国内不同时期执行的标准中关于定冷水水质的规定标准代号SD163-85DL/T561-95GB/T12145-1999DL/T801-2002

3、pH（25℃）>7.6>7.0>6.87.0～9.0电导率（µS/cm，25℃)≤5≤10≤5≤2含铜量（µg/L）≤200≤200≤40≤40溶氧量（µg/L）－－－≤30硬度（µmol/L）－－－≤2.0含氨量（µg/L）－－－＜300备注：①DL/T801-2002大型发电机内冷却水质及系统技术要求。②“－”表示该项目没有规定。3发电机定冷水水质不合格的原因有资料表明定冷水流速为3m/s时，腐蚀速度仅为4～5µm/a，而且属于均匀腐蚀。空心铜导线壁厚大约为1.5mm，铜的腐蚀量（深度）大约只有几个微米每年。因此由于腐蚀穿孔所造成的直接影响是非常低的，这

4、不是定冷水水质调节防腐的关键问题所在。关键在于腐蚀产物容易被水流冲刷下来，被发电机磁场阻截，在空心导线内部沉积，降低或堵塞过水断面，造成线棒升温，烧毁绕组；引起绝缘性下降；加大电流泄漏损失。单纯防止腐蚀不是解决发电机事故的根本办法，应将防腐蚀、防沉淀及运行经济性结合考虑，所以防腐工作的主要目的是为了防止腐蚀产物的沉积。腐蚀影响因素：发电机定冷水是纯水，影响空心铜导线腐蚀的因素有pH值、水温、溶解氧含量、水流速度和离子态杂质（即构成电导率的物质）。上述因素对腐蚀过程的影响如下：3.1电导率的影响定冷水电导率高时，水的绝缘性变差，定冷水系统的外管道和设备外壳是接

5、地的，造成电流损失。因此电导率对定冷水系统的影响主要表现为电流泄漏损失。3.2氧的影响水中溶解氧是腐蚀性介质，溶解氧的存在会加快铜的腐蚀，促使不稳定的氧化物生成，但是溶解氧含量过高和过低对腐蚀又都有延缓作用，据有关资料：溶解氧含量在0.5～2.0mg/L之间腐蚀速度最高。常温25℃时，与空气接触的水中溶解氧的含量是1.4～3.2mg/L，温度高时，溶解氧值下降，定冷水的运行温度通常为25℃～80℃（空心铜导线部位水温常在40℃以上，一般运行温度是54℃），因此定冷水系统溶解氧正处于铜腐蚀区内。为防止腐蚀，国外对发电机定冷水溶解氧的限制是小于20µg/L或小于

6、50µg/L。腐蚀发生后，通常在金属表面形成双层结构的氧化膜。在温度比较高的情况下（如定冷水运行时空心导线处水温常为40℃～80℃），产物的成膜性能不如低温下效果好，此时腐蚀产物只有少量附着在金属表面上，大部分会脱落下来转入水中。3.3氨的影响在火力发电厂热力系统中凝结水含氨量一般小于1mg/L，为调整定冷水的pH值,通常在给定冷水系统补水的凝结水或除盐水中加NH3，中和水中的二氧化碳，提高定冷水pH值,抑制腐蚀；但是氨含量高时又会产生铜的氨蚀。含氨量不大于100mg/L时，是轻微的氧腐蚀，腐蚀产物是铜的氧化物或氢氧化物，难溶于水；含氨量大于300mg/L时

7、，氨能溶解铜的氧化物或氢氧化物（Cu2+＋4NH3→[Cu(NH3)4]2+），使其变得易溶于水。而且在有氧的状况下，氨腐蚀速度比无氧时高10～20倍。由于发电机定子线圈的材料采用纯铜，当电厂把氨加在凝结水或除盐水中时，含氨量偏大，铜管被腐蚀溶脱，严重情况下可能造成铜管穿孔。3.4pH值的影响pH值是控制腐蚀的关键因素，主要影响铜的电极电位。pH值在7～10之间是Cu的稳定区，定冷水系统最好控制在8～9之间。3.5其它因素的影响定冷水吸收热量后，通常是在用不锈钢材质制成的冷却器中换热冷却，有些系统管路材质采用铁合金，铁合金的耐腐蚀性较铜弱，所以在空心导线中除

8、了铜腐蚀产物沉积外，还可能沉积铁的腐蚀产物。特别是定