1、发电机内冷水净化装置在达电的应用摘要：本文介绍了达拉特发电厂发电机内冷水水质情况及存在的问题，以及发电机内冷水净化装置在其 5机组上的应用和取得的效果，同时提出部分具有建设性的建议供同类型发电机内冷水处理参考。 关鍵词：内冷水，净化装置，应用 中图分类号：R123.6 文献标识码： A 一、概述 在火力发电厂中，发电机内冷水系统是很小的用水系统，但是水质要求较高，是相当重要的系统。如果冷却水处理监督和控制不力，势必影响发电机的安全、正常运行。目前尚没有合适的水质处理技术可以使发电机内冷水水质达到相应的标准要求。达拉特发电厂总装机容量为3180MW，其中一二三期工程共有六台 330MW 凝汽式汽
2、轮发电机组，四期工程共有两台 600MW 空冷机组，电机为交流三相，冷却方式为水-氢-氢，定子冷却水流量为 40m3/h，进水温度为 4050，发电机内冷水均采用小混床旁路处理工艺，处理水量 3-5t/h，用以除去内冷水中的铜离子和其他杂质离子，使内冷水水质达标。在正常运行时，内冷水系统的电导率低于 0.5S/cm（25） ，一般在 0.2S/cm 左右，pH 值大部分时间不足 7.0。 二、 发电机内冷水的水质标准及要求 1、水质要求：由于内冷水在高电压电场中作冷却介质，因此各项质量要求必须以保证发电机安全经济运行为前提。发电机内冷水水质应符合如下技术要求: .有足够的绝缘性能(即较低的电导
3、率)，以防止发电机线圈的短路。.对发电机铜导线和内冷水系统无腐蚀性。 .不允许发电机内冷水中的杂质在空心导线内结垢，以免降低冷却效果，使发电机线圈超温，导致绝缘老化和失效。 2、水内冷发电机的冷却水质量标准（GB/T12145-2008） 1、汽轮发电机定子绕组采用独立密闭循环水系统时，其冷却水的电导率应小于 2.0mS/cm。 三、存在问题 1、内冷水值较低，一般在 6.67.0 之间，使得发电机定子线棒始终处于弱酸性环境下，对铜线棒有一定的侵蚀性。据有关资料介绍:铜、铁金属在水中遭受的腐蚀是随着水溶液值的降低而增大的，铜在=8.5 左右为腐蚀的钝化区，见图 1(铜的溶解度（即腐蚀）与 pH
4、的关系)。 ） 铜的溶解度（即腐蚀）与 pH 的关系 2、内冷水与空气直接接触，虽然 5、6机内冷水箱设有充氮密闭装置，但一直不能有效投入，致使大量的氧气直接溶解进入内冷水中，其浓度可达 20005000g/L，远远大于标准值的 30g/L。高浓度的溶解氧将会导致铜线棒发生一定的腐蚀，同样会导致内冷水铜离子浓度升高，电导率增大，同时我厂内冷水系统 PH 值偏低，故铜线棒发生腐蚀的可能将更大，具体见图 2(铜的腐蚀速率与水的 pH 值及水中溶解氧含量的关系曲线)。 铜的腐蚀速率与水的 pH 值及水中溶解氧含量的关系曲线 3、原因分析 为满足发电机运行时的对地绝缘要求，内冷水使用低电导率的除盐水。
5、由于除盐水的酸碱缓冲容量很小，当与空气中的 CO2 接触时，pH 值迅速下降。一般情况下，暴露于空气中的除盐水的 pH 值在 6.06.5 之间。当空气中的 CO2 与除盐水达到溶解平衡时，除盐水的 pH 值可低至5.7，虽然采用小混床处理，但因混床内树脂为阴阳混合树脂，故其出水pH 值亦不能提高很多，大部分小于 7.0，且发电机内冷水系统的结构较特殊，实际运行中难于做到完全密封。因此，低电导率的内冷水必然在低 pH 值的工况下运行。从图 1 可以看出，在 pH 值低于 6.8 的工况下，铜处于腐蚀区。实际上，当发电机内冷水于空气接触时，其 pH 值在6.06.5 之间，所以铜线棒将产生腐蚀，
6、腐蚀产物溶入内冷水中，必然导致内冷水铜离子浓度升高，电导率增大。另外，由于内冷水与空气直接接触，大量的氧气直接溶解进入内冷水中，也是导致铜线棒腐蚀的原因，同样会导致内冷水铜离子浓度升高，电导率增大。 三、处理 针对以上情况，为了保证内冷水水质及其安全稳定运行，我厂与西安热工研究院于 2009 年 5 月对 5机内冷水系统进行了改造，在现有内冷水系统的基础上，增设发电机内冷却水智能净化装置，达到调节水质（兼顾内冷水电导率及 pH 值） ，从而降低对铜绕组的腐蚀性的目的。该装置具有以下功能： 1、保证补水水质合格 采用凝结水精处理加氨点前后各引一路精处理出水，自动控制电导率，并使补水的 pH 达到
7、 8.5 左右（对应的电导率为 0.85s/cm） 。 2、不向系统外排污 1）增加一中间水箱，专门用于收集内冷水水箱的排水及维持内冷水水箱水位。 2）内冷水水箱溢水管在门前接一不锈钢管至中间水箱，作为其溢水，从而维持水位。 3）中间水箱接一不锈钢管至凝汽器汽侧，作为整个系统的排水。 4）排水管路加装两级电磁阀，用于对中间水箱水位的控制。 5）中间水箱内加装浮子装置，也用于对中间水箱水位的控制。 3、运行情况 1）智能净化装置于 09 年 5 月 15 日在 5机组全部安装、调试完毕，5 月 16 日起开始试运行，图 3 为试运行期间内冷水铜含量曲线图 试运行期间内冷水铜含量曲线图（单位：ug
8、/L） 从图 3 可看出，内冷水智能净化装置投运后其铜含量下降很快（由于 5机组停运 6 个多月后于 5 月 8 日启机，故启机初期 5机内冷水铜含量比较高，平时一般 10ug/l 左右） ，表明其系统内部腐蚀速率有下降趋势。 2）智能净化装置投运前后内冷水水质情况 具体见表 4：智能净化装置投运前后内冷水 PH 值、铜含量（ug/L）对照图 投运前后内冷水 PH 值、铜含量曲线图 从图 4 可看出净化装置未投运前，发电机内冷水的 PH 值基本在 7.0以下，投运后发电机内冷水的 PH 值基本维持在 7.48.5 之间，这样就大大降低了内冷水对铜线棒的腐蚀，这一点从净化装置投运前后内冷水铜含量
9、上亦可得到验证，投运前内冷水铜含量维持在 10.0 ug/L 左右，投运后内冷水铜含量大部分小于 4.0 ug/L,最小降至 2.0 ug/L 以下，从而有效的保证了发电机内冷水系统的安全运行。 四、结论 1、发电机内冷水智能净化装置采用全自动控制，可实现自动补水自动循环，无需人工操作，大大降低了误操作的可能性。内冷水箱的水位可任意设定，液位不需任何操作就能保持平稳，有助于减人增效工作。 2、该装置补水采取连续的补水方式，补水流量 0.21t/h 之间，可保证发电机定子内冷却水的电导率、最佳 pH 和很低的含铜量，不会因铜的腐蚀产物沉积而使发电机铜线棒堵塞，从而保证了机组内冷水系统的安全稳定运
10、行。 3、对于发电机内冷水系统来说无论采用何种处理方式，均应尽量使pH 值保持在最佳范围。采用净化装置可使 pH 控制在 8.5 左右。在此 pH范围内，溶解氧对铜线棒的腐蚀已经忽略不计。因此对系统的严密性要求不高，运行条件比较宽松。而在 pH 较低时，腐蚀沉积越明显。例如 pH在 6.85 时,当温度为 35为铜的饱和溶解度为 40g/L,当温度上升到 45,仅为 15g/L，超过此值就会沉积，铜的沉积减小水流通过，影响冷却，导致发电机出口水温升高，温度升高又加剧沉积，形成恶性循环，最终影响发电机内冷水系统的安全运行。 4、该装置具有很好的经济性该装置不使用小混床，不进行加药处理，不排污，可省节省一定量的运行费用和检修费用。 参考文献： DLT 1039-2007 发电机内冷水处理导则 GBT_12145-2008 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量
