浅淡300MW机组内冷水系统改造

浅淡300MW机组内冷水系统改造

刘东月1王刚生2

1陕西能源赵石畔煤电有限公司陕西榆林719200；2国电安顺发电有限公司贵州省安顺市561000

摘要：通过对发电机内冷水系统改造，发电机内冷水系统运行情况得到极大改善，水质各项指标均符合有关标准要求。有效降低发电机内冷水对其冷却水系统的铜腐蚀。

关键词：发电机；内冷水系统；铜腐蚀；pH

随着中国电力工业的中高参数大容量机组的普遍投运，对内冷水水质要求越来越高，内冷水品质日益成为影响机组运行安全的重要因素，高质量的内冷水对保证发电机的正常运行具有十分重要的意义。因此对机组内冷水系统改造很有必要性。

某电厂#3发电机组，发电机冷却方式采用水、氢、氢方式，即发电机定子用水冷却，转子和铁芯采用氢冷却。#3发电机组自2003年3月投产以来，3号发电机内冷水运行中存在pH值偏低、铜离子偏高等安全隐患问题，内冷水水质靠换水来维持正常值，2011年11月在现有设备的基础上，对3号机组发电机内冷水水质控制进行技术改造，解决内冷水pH值偏低、铜离子偏高等问题，实现内冷水pH值和铜离子等同时合格，使内冷水水质符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2016）、《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）和《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》的有关规定，消除安全隐患、节约用水，提高发电机组运行安全性和经济性。

根据查阅2011年前三季度该电厂#3机组发电机内冷水系统运行情况，及系统查定的有关数据如下：

从该电厂#3机组发电机内冷水查定报表数据反映出，前三季度#3几内冷水的合格率较低，除了电导率合格外，pH值和铜离子均出现超标运行。根据有关文献资料介绍，发电机内冷水温度（40～60℃）范围内，铜腐蚀速率最低的pH范围是8.5～9.1.超过此范围，腐蚀速率均会增加。因此为了减少铜腐蚀，在保证电导率不超标的情况下，应该尽量提高pH值。由于电导率的限制，内冷水pH值比铜腐蚀的pH值范围8.5～9.1低，所以铜棒有一定腐蚀。规定发电机内冷水的含铜量本意是控制铜的腐蚀。由于内冷水处于循环状态，在运行过程中内冷水的含铜量会逐渐增高，如果不对内冷水进行（部分或全部）处理，铜离子高到一定程度，会发生CuOH或Cu（OH）2的沉淀，轻则影响传热，重则堵塞铜线棒的水流通道，危及发电机运行安全。因此必须遵照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2016）标准中对内冷水的严格要求，保障发电机安全运行。

该厂#3发电机内冷水系统处理法：采用换水法，即当内冷水水质接近标准值时，采用除盐水，凝结水对内冷水进行部分或者全部更换。排出得冷却水不进行回收，造成大量浪费。同时因为频繁换水运行，加大运行人员的工作量，操作不当有可能影响发电机的安全运行。而处理结果还达不到有关要求。

为了根除#3发电机内冷水系统安全隐患，保证处理装置维护使用成本和出水水质满足新标准的要求，经过多方咨询多次试验论证，2011年11月完成#3机组内冷水系统上一套内冷水处理装置的安装、调试。目前运行情况良好。

该装置由西安协力提供，XL-07系列发电机冷却水超净化装置，是专门用于定冷水系统旁路处理的专利产品，设计出力为定冷水量的5～10%，运行流量2～4m3/h，运行压力约0.2MPa。该装置通过连续旁路循环处理，提高定冷水的PH值，可有效的控制发电机定子铜导线的腐蚀，同时除去定冷水中的腐蚀产物。

在电导率满足要求（≤1.5μs/cm）的前提下，将出水pH调整到8.0～9.0，同时将定冷水系统pH提高至大于8.0；

pH值升高，铜腐蚀大大减轻，定冷水系统铜离子控制在20μg/L以下；

设备全部采用不锈钢制造，不会在运行过程中产生腐蚀产物；

所有垫圈均采用聚四氟乙烯垫，长期运行不会腐蚀、老化和脱落；

内部装填经特殊处理的离子交换树脂，可保证系统水质达到《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2008）、《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）规定的要求；

加碱系统采用美国进口计量泵，配自动控制系统实现自动控制加碱。系统设计运行周期2年，接近失效时只需更换树脂，省时省力。进、出口均装有树脂捕捉器，间隙为0.2±0.05mm,寿命长，可靠性高。

经过运行观察，该套装置能够满足#3机组内冷水处理要求，水质合格，2012年前三季度对#3发电机内冷水查定如下表：

从表中可知，该系统投运以来，内冷水水质状况好，主要运行指标：pH(25℃)7.57～8.62；电导率0.415～1.67μS/cm；含铜量：≤15μg/L。符合《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2016）、《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）规定的要求。

总之，对发电机内冷水系统进行改造后，机组运行安全，工作效率大大提高，并节约了成本。所以对机组纳冷水系统进行改造的成效明显。

作者简介:

刘东月（1983年9月）女，助理工程师，陕西能源赵石畔煤电有限公司从事化学工作

邮编：719100邮箱：36457449@qq.com联系电话：17729121966

王刚生(1976--),男,技师,国电安顺发电有限公司运行部化学

邮编：561000邮箱：3135385452@qq.com联系电话：13765383518

参考资料:

1、电力系统水处理培训教材

2、《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2008）

3、《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）

4、XL-07系列发电机冷却水超净化装置资料