发电机内冷水水质长期超标问题的解决.

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1、SKG—300一2锲汽給安电机內净水嶽碱牴循琢处禮糸傥年床安电公司想兴仁二OO四年十月［摘要］本文通过对平凉发电公司发电机内冷水控制指标长期超标原因的分析，根据现场设备、运行条件和基础腐蚀理论，提出了采用微碱性循环处理系统净化处理发电机内冷水，提高内冷水电导率和pH值合格率，从而进一步防止定子铜线棒的腐蚀及其腐蚀产物的沉积，为发电机安全运行提供保证。［关键词］发电机内冷水处理0前言由于水本身具有的独特优点而被广泛用做发电机的冷却介质。儿十年来，对于内冷却水的使用标准制造、运行等部门制定了一系列的规定，基木保证了发电机运行的安全稳定。但近年来，随着

2、机组容量的逐步增大以及使用年限的延长，一些隐性的主要是由于不合适的化学反应长期作用引起的危害逐渐显露出来，表现形式为发电机冷却系统腐蚀、结垢，造成局部堵塞，使绕组温度升高，导致发屯机组局部短路出现重大事故。据中国电工技术学会、中国电机工程学会、原能源部电力司多次组织专家调查显示，此类事故占到了所有发电机事故的54%以上。可见，发电机内冷水控制指标超标，是一个国内大型发电机组普遍存在的问题。1概述甘肃华能平凉发电有限责任公司安装4X300MW凝汽式发电机组，分别在2000年9月、2001年6月、2003年6月、2003年11月投产发电。发电机定子线

3、圈冷却水系统均由哈尔滨电机厂成套提供。自#1机组投产以来，内冷水监控指标超标现象严重，合格率极低。为此，我们根据GB/T12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》、哈尔滨电机厂有限责任公司《300MW汽轮发电机说明书》、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》等相关标准和规定，先后通过投运原内冷水处理装置、添加缓蚀剂、氨水调节pH值、被动换水等手段和方法，以提高内冷水质量，减缓定子线棒的腐蚀结垢，防止发电机重大设备损坏事故的发生。但是，仍存在着相关指标严重超标、合格率低的问题：铜含量最大达到了892.8pg/L、电导率最大13.

4、10MS/cm,达到了厂家要求的当电导率达到lOpS/cm吋，应迅速解除发电机负荷并与电网解列的规定值。同时，存在着电导率和pH值无法兼顾的矛盾，即：当电导率合格时，pH值偏低；pH值合格时，电导率偏高。可见，平凉发电公司发电机定子铜线棒的腐蚀速率显而易见并未降低，危害仍然存在。发电机内冷水中的CuO、CU20都是水对空芯铜线腐蚀的产物，严重时这些产物絮结或覆垢，将增大内冷水路的水阻和局部堵塞，甚至可能使空芯铜线腐蚀裂漏。因此，寻找适当的、简单易行的解决内冷水处理和控制的方法迫在眉睫。2腐蚀原理铜在内冷水中会发生均匀的氧腐蚀，主要反应如下：阳极：

5、Cu->Cu2++2e阴极：O2+4H++4e->2H2O由于内冷水中氢、二氧化碳、氧含量较高，反应复杂，且腐蚀产物氧化铜和氧化亚铜在氢的作用下，还会有单质铜的析出。不管反应如何复杂，防止铜导线的腐蚀是根本所在。根据经典腐蚀理论，影响定子铜导线腐蚀的因素主要有pH值、溶解氧、水中二氧化碳以及水的导电度。要防止定子铜导线水侧的腐蚀，就要控制内冷水的水质，降低其电导率，提高pH值，减少水中的溶氧和二氧化碳，维持低电导。而其中最大的关键是提高内冷水的pH值。水的pH值对铜的腐蚀有如此明显的影响，主要是铜表面的保护膜的形成及其稳定性与水的pH值有很大关系

6、。简化的Cu-CO2-H2O体系的电位pH图如下图示：简化的CuCdHiO体系的电位-pH图（25X0一般铜在水中的电位在0」一0.4V的范围，从Cu-CO2-H2O体系的电位pH图中可以看岀，若水的声在6.8以下时，则铜的状态是处于腐蚀区，表面很难有稳定的保护膜存在；在pH值高于6.8、进入中性及弱碱性范围时，铜表面的初始氧化亚铜膜能稳定存在，不会被溶解，并且不可能牛成固相的碱式碳酸铜，因而铜的溶解要比低pH值时大大减少，从而避免腐蚀。3发电机内冷水微碱性循环处理方案3.1目前国内发电机内冷水系统运行方式及存在问题目前我国发电机内冷水系统的运行

7、方式主要有：添加铜缓蚀剂法、小混床处理法、频繁换水法。这三种运行方式均存在各自的技术缺陷，对发电机的安全经济运行不利，曾发牛因内冷水水质不理想，造成发电机铜线棒烧毁或降负荷运行的情况。1）添加铜缓蚀剂法：内冷水的pH值和电导率两者难以同吋满足标准要求，水质不稳定，铜含量偏高，缓蚀剂和铜离子发生络合易产生沉积，口铜缓蚀剂难溶于水，极易在系统内部析出而堵塞线棒。2）混床处理法：出水pH值低，呈弱酸性，达不到标准要求，对铜导线产生较严重的腐蚀，腐蚀产物易沉积。3）频繁换水法：浪费大量的除盐水，除盐水的溶解氧和偏低的pH值使铜线棒易发生腐蚀。3.2发电机

8、内冷水微碱性循环处理通过调研和参考借鉴国内大型发电机组上采用的内冷水处理技术，我们认为：只要选择适合的ROH和RH型树脂及其比例，配比一