超超临界发电机组内冷水水质异常分析及处理

超超临界发电机组内冷水水质异常分析及处理

姬红良

安徽华电六安电厂 有限公司 安徽 六安 237000

[摘要] 发电机定冷却水主要是通过热交换冷却的方式保证其各项性能的正常发挥，定冷却水控制系统采用闭式循环方式，使连续的高纯水流通过定子线圈空心导线，带走线圈热量，发电机运行几年后虽采取各种处理方法及防腐措施，普遍存在内冷水的电导率高、pH值低、铜离子超标现象，内冷水质不合格所引发的事故时有发生，笔者结合自己多年的运行经验分析定冷水质超标的危害，尽快采取措施保证机组安全运行。

关键词：发电机 内冷水　PH值　铜

引言

发电机铜导线在含氧的弱酸性水中极易发生腐蚀，腐蚀产物沉积在定子、转子线圈内，引起线圈传热不均造成线圈超温，甚至有局部线圈堵塞的问题。机组因定子线棒超温，不能满负荷运行，发电机内冷水的处理效果直接关系到发电机的安全、经济运行。

运行异常情况

某厂发电机为上海汽轮发电机有限公司的QFSN-660-2型三相同步汽轮发电机。采用水氢氢冷却方式：定子绕组及出线水内冷，转子绕组直接氢冷，转子本体及定子铁芯氢冷。机组投产几年后发现内冷水系统发生铜含量超标，具体情况如下：铜含量检测值为17.95 µg/L，较以往偏高，最高达到22.83 µg/L，标准值要求≤20 µg/L 。操作员通过系统换水方式调整内冷水指标，短期铜含量降至标准值以内，运行两周后铜含量逐渐升高超过标准值，通过检查分析内冷水系统存在以下问题：

（1）内冷水系统在线化学仪表不准确

分别两次检查微碱化装置出口在线化学仪表检测电导率为0.999 µg/L，pH为8.45；1.030 µg/L，pH为8.12，在电导率接近的情况下pH值变化较大，判断内冷水系统在线仪表不准确。

（2）内冷水系统自带小混床隔离不严

该机组内冷水系统自带小混床进出口电导率表检测温度分别为46.1℃及32.5℃，电导率表流通池温度高于室温，说明内冷水系统自带小混床存在隔离不严的情况。化验该机组自带小混床出口铜含量为4.29 µg/L，机组内冷水系统铜含量为1.02 µg/L，说明自带小混床隔离不严，其产水会增加内冷水系统的铜含量。

（3）微碱化装置树脂污染

在对微碱化装置内树脂进行更换过程中发现部分树脂呈翠绿色， 疑似碱式碳酸铜污染。内水系统严密性差会造成CO2进入，内冷水中的CO2会加速系统中铜的腐蚀，影响内冷水pH值的控制。

内冷水系统铜含量超标的原因分析

（1）在线化学仪表不准无法实现水质的有效控制，当指标偏离时无法及时调整，造成内冷水系统的腐蚀。

（2）隔离不严会造成自带小混床内的铜离子缓慢释放，对内冷水造成污染，影响微碱化装置的运行效果及树脂寿命。

（3）CO2进入内冷水系统，加速机组线棒腐蚀，导致铜含量升高及铜腐蚀产物的沉淀。

（4））内冷水电导率越低，电气绝缘性能越好，越不会发生电气闪络等绝缘故障，因此将该机组内冷水电导上限控制调整为小于1.0µS/cm；

（5）铜腐蚀的根本原因是内冷水中存在着溶解氧和溶解二氧化碳，此外在腐蚀过程中产生的二价铜离子对腐蚀有加速作用；

（6））腐蚀产物进入内冷水，在定子线棒中被发电机磁场阻挡而沉积，可能导致空心导线通流面积逐渐减小或堵塞，引起发电机线圈温度上升，甚至烧损。

处理措施

（1）加强在线化学仪表维护，更换过期故障电极，每周进行一次仪表定期校验比对，化验班每周进行实验数据测定比对，保证在线化学仪表的准确性。

（2）更换故障阀门，彻底对内冷水系统自带小混床的隔离。

（3）微碱化装置树脂更换后冲洗至水质合格再运行，对定冷水系统的严密性彻底检查，经紧固法兰，消除系统存在的防止CO2等外界污染进入系统可能。

（4）降低发电机内冷水系统漏入空气降低铜离子含量达到了内冷水水质最佳工况，可最大限度提高机组的绝缘性和安全性。