發(fā)電機(jī)冷卻水處理注意事項(xiàng)

發(fā)電機(jī)冷卻水處理注意事項(xiàng)

摘要：發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水應(yīng)滿足不腐蝕，不結(jié)垢并有良好的電氣絕緣性，可采用以凝結(jié)水、除鹽水作補(bǔ)充水，輔以銅緩蝕劑處理的方法，控制發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻系統(tǒng)的腐蝕。

關(guān)鍵字：發(fā)電機(jī)冷卻水冷卻水水處理發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在著能量消耗，這些能量都變成了熱能，如不對(duì)其采取冷卻措施，將引起轉(zhuǎn)子、定子等各部件溫度升高，從而導(dǎo)致絕緣繞組老化，出力下降，甚至燒毀電機(jī)。

發(fā)電機(jī)不論機(jī)組容量大小，定子繞組一般采用水冷卻，轉(zhuǎn)子繞組有的采用水冷卻，有的采用風(fēng)冷卻。水冷卻是把統(tǒng)組銅線圈做成空心狀，運(yùn)行中，高純水通過鋼管內(nèi)部，帶出熱量，從發(fā)電機(jī)出來的冷卻水回到水箱，再由泵打出流經(jīng)冷卻器冷卻，然后進(jìn)人發(fā)電機(jī)內(nèi)，循環(huán)使用。

由于發(fā)電機(jī)冷卻水是在高壓電場(chǎng)中作冷卻介質(zhì)，對(duì)水質(zhì)要求高。與普通冷卻水相比，除了要滿足不腐蝕。不結(jié)垢的要求外，還必須有良好的電氣絕緣性能。

目前，電廠的循環(huán)水技術(shù)已日趨成熟。而發(fā)電機(jī)冷卻水因其水量小，水質(zhì)純度高，結(jié)垢趨向性小等特點(diǎn)，一般不需要進(jìn)行殺菌、阻垢處理。因此未引起足夠的重視，有的廠甚至放寬控制標(biāo)準(zhǔn)。但如果發(fā)電機(jī)冷卻水水質(zhì)達(dá)不到要求，長(zhǎng)期運(yùn)行，將造成嚴(yán)重的后果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來發(fā)電機(jī)發(fā)生的事故，近一半與冷卻水有關(guān)。因此對(duì)它的處理技術(shù)要求很高，并且要注意一些問題。1發(fā)電機(jī)冷卻水水質(zhì)在電廠中，發(fā)電機(jī)冷卻水的補(bǔ)充水為凝結(jié)水或除鹽水，其水質(zhì)純。所以，需要控制的是運(yùn)行水質(zhì)，與其有關(guān)的指標(biāo)有電導(dǎo)率、pH值、Cu2+含量。1.1電導(dǎo)率

電導(dǎo)率反應(yīng)的是水中離子含量的多少。當(dāng)電導(dǎo)率過大，會(huì)引起較大的泄漏電流，從而使絕緣引水管老化，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)相間閃絡(luò)，甚至破壞設(shè)備。隨著機(jī)組容量的提高，對(duì)電導(dǎo)率的要求也越來越高。1.2pH值的控制

內(nèi)冷水控制pH值的目的是防止鋼導(dǎo)線的腐蝕，從電位-pH值平衡圖分析，銅穩(wěn)定的pH值區(qū)間在7～10之間，對(duì)工業(yè)設(shè)備控制pH值在7.6～9之間較適宜。純水中，銅腐蝕一般為均勻腐蝕，由腐蝕穿孔對(duì)設(shè)備造成危害的機(jī)率較小，但腐蝕產(chǎn)物在系統(tǒng)中被發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)阻截，在空心導(dǎo)線內(nèi)部沉積，減少了通流面積甚至引起堵塞，使冷卻效果變差，造成線棒溫度升高，影響機(jī)組正常運(yùn)行。1.3內(nèi)冷水水質(zhì)控制現(xiàn)狀

為了保證發(fā)電機(jī)有足夠的電氣絕緣性能和較小的銅腐蝕，國(guó)家、行業(yè)制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。而發(fā)電機(jī)制造廠家對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求，機(jī)組容量在200MW及以上的機(jī)組，運(yùn)行時(shí)，實(shí)際控制的電導(dǎo)率一般都要求不大于2μS/cm。2內(nèi)冷水處理方法及注意事項(xiàng)隨著超高壓機(jī)組的投運(yùn)，水質(zhì)要求也越來越高。一些傳統(tǒng)的處理方法已不能滿足要求，需要不斷探索創(chuàng)新。2.1以凝結(jié)水作內(nèi)冷水的補(bǔ)充水

方法：在火電廠中，給水加入微量氨調(diào)整pH值來達(dá)到防腐目的，氨的揮發(fā)性使凝結(jié)水pH值在8.6左右，電導(dǎo)率在3.0μS/cm。向內(nèi)冷水補(bǔ)加凝結(jié)水相當(dāng)于向內(nèi)冷水中加入微量氨，從而來提高pH值達(dá)到防腐目的。表1發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱電導(dǎo)率/(μS··cm-1)pH值ρ(Cu2+)/(μμg·L-1)備注（82）水電生宇第244號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程＜2

GB121455-89火力發(fā)電機(jī)組及蒸蒸汽動(dòng)力設(shè)備備水汽質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)≤10＞7.0≤200不加緩蝕劑≤10＞6.8≤40添加緩蝕劑DL/T561--95水力發(fā)電廠水汽質(zhì)質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)則則≤10＞7.O≤200不加緩蝕劑≤10＞6.8≤40添加緩蝕劑SD163-855DL火力發(fā)電廠水汽質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)≤5＞7.0≤200不加緩蝕劑≤5＞6.8≤40添加緩蝕劑這對(duì)于控制內(nèi)冷水電導(dǎo)率小于5μS/cm的機(jī)組可以應(yīng)用，一般采用連續(xù)地補(bǔ)入凝結(jié)水，并連續(xù)地排水或回收。由于凝結(jié)水pH值高，含氧量小，補(bǔ)入內(nèi)冷水系統(tǒng)，既可防止CO2腐蝕，又可防上氧腐蝕，也不必?fù)?dān)心回收系統(tǒng)中O2和CO2的溶入。

采用該方法存在的問題是：

①如果回水全部排掉，每天將損失約10t以上的除鹽水，浪費(fèi)大。如再回收至凝汽器中，空心銅導(dǎo)線的腐蝕產(chǎn)物銅被帶人鍋爐給水系統(tǒng)中，造成熱力系統(tǒng)結(jié)銅垢。

②電導(dǎo)率波動(dòng)大，用氨提高pH值，必然使水中的電導(dǎo)率增加，如給水加氨量不嚴(yán)格，波動(dòng)大，造成電導(dǎo)率不易控制。

雖然內(nèi)冷水補(bǔ)凝結(jié)水有以上問題，是一種被動(dòng)的處理方法。但此種方法簡(jiǎn)單方便，仍有一部分電廠采用此方法。

2.2以除鹽水作內(nèi)冷水的補(bǔ)充水

為保證內(nèi)冷水有低的電導(dǎo)率，內(nèi)冷水可補(bǔ)加除鹽水，但系統(tǒng)的不嚴(yán)密使O2、CO2等進(jìn)入內(nèi)冷水中，內(nèi)冷水成為含氧的微酸性水，對(duì)空心銅導(dǎo)線有強(qiáng)烈的侵蝕性。如某廠向內(nèi)冷水補(bǔ)除鹽水，電導(dǎo)率為1.2μS/cm，但銅的質(zhì)量濃度達(dá)380μg/L，超過標(biāo)準(zhǔn)。

采用除鹽水作補(bǔ)充水，為防止銅腐蝕，可加入銅緩蝕劑，使金屬表面形成致密的保護(hù)膜，從而達(dá)到防腐目的。目前，單體銅緩蝕劑一般為流基苯并噻唑（MBT）和苯并三氮唑（BTA）。

MBT，其緩蝕機(jī)理是利用分子中流基氫離子在水中解離，帶負(fù)電荷的疏原子與銅之間由于電化學(xué)吸附而形成十分牢固的絡(luò)合物保護(hù)膜。

MBT的使用，由于其水溶性差，可采用NaOH對(duì)其溶解，澄清后取清液使用。

由于橡膠會(huì)大量吸附MBT，在實(shí)施MBT處理前，應(yīng)將系統(tǒng)中的橡膠部件全部換成塑料或其它部件。

BTA，其緩蝕機(jī)理為BTA中N原子上的孤對(duì)電子以配位鍵與銅相連，形成保護(hù)膜。

BTA的使用，BTA的溶解度較大，可配成1％～3％的水溶液直接投加。投加BTA時(shí)，還可再向冷卻水中加入少量堿性劑如NaOH、乙醇等，將pH值提高到7以上，效果會(huì)更好。

雖然除鹽水電導(dǎo)率低，但加入緩蝕劑后，其電導(dǎo)率一般都會(huì)超過2μS/cm，如系統(tǒng)不嚴(yán)密，隨運(yùn)行時(shí)間的增加，電導(dǎo)率逐漸增加，甚至超過5μS/cm。故此種方法只適宜電導(dǎo)率控制小于5μS/cm的機(jī)組。

同時(shí)，當(dāng)電導(dǎo)率升高后，為防止電流損耗，就得排水降低電導(dǎo)率，通常是向地溝排水，水和緩蝕劑的損耗增大。

2.3對(duì)內(nèi)冷水系統(tǒng)的預(yù)膜處理

對(duì)于要求電導(dǎo)率小于2μS/cm的機(jī)組，單純加銅緩蝕劑處理是達(dá)不到要求的。為解決此問題，近年來，發(fā)展了一種化學(xué)清洗與MBT預(yù)膜工藝相結(jié)合的辦法，使鋼表面在短期內(nèi)形成很致密、牢固的保護(hù)膜。

具體方法為：在發(fā)電機(jī)停運(yùn)后，對(duì)內(nèi)冷水系統(tǒng)沖洗至電導(dǎo)率小于2μS/cm。pH值達(dá)6.5～7.0，向系統(tǒng)內(nèi)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％～0.25％的氨水，在常溫下循環(huán)氨洗，排盡。然后進(jìn)行預(yù)膜，一次加入一定量MBT儲(chǔ)備液，而后以少量多次的加入方式維持MBT質(zhì)量濃度40mg/L、pH值9.0～9.5，預(yù)膜時(shí)間約150h。然后再將系統(tǒng)清洗干凈。機(jī)組投運(yùn)后，繼續(xù)向內(nèi)冷水加入MBT，質(zhì)量濃度控制在0.5～2.0mg/L，進(jìn)行運(yùn)行補(bǔ)膜。這樣，不僅滿足了電氣性能的要求，也達(dá)到了防腐的目的。

但這種方法，要控制好成膜工藝條件。保證膜的致密性。否則由于銅表面狀態(tài)的復(fù)雜化，再進(jìn)行直接補(bǔ)膜困難，造成銅腐蝕加劇。

2.4內(nèi)冷水的旁路處理

利用密閉式內(nèi)冷水凈化系統(tǒng)處理發(fā)電機(jī)冷卻水，系統(tǒng)中設(shè)置除氧和除鹽裝置。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，將部分水進(jìn)行凈化處理或只對(duì)補(bǔ)充水進(jìn)行除氧處理。除氧后的冷卻水可以儲(chǔ)存在浮頂式、塑料液面覆蓋球式的水箱中。經(jīng)凈化后，還可在水箱或混床后添加適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)以穩(wěn)定pH值。

采用該法需注意的問題是密閉處理首先要保證系統(tǒng)嚴(yán)密不漏，由于轉(zhuǎn)子冷卻水引出時(shí)要大量接觸空氣，很難達(dá)到預(yù)期效果。故這種密閉系統(tǒng)適用于只對(duì)定子進(jìn)行水冷的發(fā)電機(jī)。3結(jié)語發(fā)電機(jī)冷卻水系統(tǒng)是一個(gè)比較小，但卻相當(dāng)重要的系統(tǒng)。因此，必須控制冷卻水的pH值、電導(dǎo)率、銅離子等的含量。各廠應(yīng)根據(jù)實(shí)際，按照水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，研究出切實(shí)可行的處理辦法，并不斷吸取新技術(shù)、新工藝，完