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发电机内冷水处理技术的研究进展

作者: 来源: 日期:2018-09-07 18:35:10

如果内冷水处理方法的选择不合理░,水质指标可能达不到标准要求░,中空导体容易堵塞或腐蚀░,线材会受热░,甚至绝缘层会烧坏░,造成事故。根据1993~1995年不完全统计░,全国300Mw及以上容量的发电机发生事故和故障53起░,其中发电机定子冷却水系统发生事故和故障29起░,占54.7%░,阻塞事故9起░,占17.0%░,堵车时间长░,造成巨大的经济损失。通常单机处理数千小时░,发电能力几亿千瓦。

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    1998年以前░,国内发电机内冷水处理主要采用缓蚀剂处理技术░,1998年华能岳阳电厂发生发电机绝缘烧毁事故后░,越来越多的电厂开始重视该技术!兜缌ι卮笫鹿试し蓝罟丶蟆泛汀洞笮头⒌缁淙此视胂低臣际跻蟆稤LT80l-2002颁布实施░,提出了更高的标准。对于发电机内冷却水的水质░,采用缓蚀剂的处理方案已不能满足新标准的要求。

     

    经过40多年的研究与探索░,内冷水处理技术取得了长足的进步░,出现了多种内冷水处理技术:缓蚀剂处理•●、小混床处理•●、超净水处理•●、超净水处理等。H/OH混合床+Na/OH混合床交替处理•●、NaOH处理•●、脱氧等。

     

    2国内冷水处理技术的发展

     

    我国内冷水处理技术的发展大致可分为三个阶段:始于20世纪60年代的初步研究阶段•●、以常规离子交换处理为主的投加处理技术补充阶段和阶段。其中主要采用碱离子交换处理技术。

     

    2.1初步研究阶段(1958—1976)

     

    1958年░,上海电机厂生产了世界上第一台12MW双水内冷发电机░,自此开始了内冷水处理技术的试验研究。研究和解决双水处理技术和控制方法。

     

    在上海的调峰装置中进行了初始离子交换处理。离子交换柱由塑料制成░,部分内部冷却水被提纯。内冷水的电导率和铜含量明显降低░,取得了良好的效果。在目前的环境下░,虽然生产部门取得了良好的效果░,但设计和制造的实施遇到了困难░,没有达到均衡。用这个装置来填充。

     

    解决这一问题的另一种方法是降低内冷水中的氧含量。华北某电厂采用开放式运行系统。凝结水通过凝结水泵直接送入发电机水系统░,热被发电机吸收░,除氧器直接送入发电机░,由于凝结水含氧量很低░,没有再循环░,因此凝结水直接送入发电机。凌░,不可能有大量的氧气泄漏░,从而保证了内冷却水的低氧含量。经过处理░,内冷却水中的氧和铜含量非常低。但是░,用这种方法░,发电机的运行将会发生。在凝结水泵的情况下░,这是非常不安全的。

     

    由于种种原因和条件的限制░,这两种方法均未得到推广░,只有加强排污░,调整水的pH值░,改变水量░,以保持内冷水中铜的含量░,运行控制比较麻烦░,脱盐损失也较大。每次大░,每次停止吹风管时░,都会从中空的电线中流出大量黑褐色的浊度。

     

    2.2药物添加和常规离子交换处理阶段(1976~1998)。

     

    山东中试厂在2 0世纪7 0世纪开始对内冷水加缓蚀剂的研究░,1976年青岛电厂首次采用加缓蚀剂的方法░,取得了良好的效果。黄铜管在机器冷却器中的腐蚀几乎停止。此后░,添加缓蚀剂的技术逐渐在中国引进。1981年3月在北京召开的大型火电机组质量大会及水环境学术报告座谈会上1981年2月在上海闵行举行的中国电机学会电机冷却技术研讨会上░,上海电机厂提出在内冷水中添加MBT缓蚀剂作为防腐措施。e技术引进机组采用国外设计的离子交换运行方式░,添加缓蚀剂已成为国内机组的主要处理技术░,双水机组几乎100%采用化学法处理。

     

    本工艺对发电机内冷水及缓蚀剂的处理工艺进行了深入研究░,所用的药物有MBT•●、BTA•●、复合三乙醇胺等░,缓蚀剂可明显降低内冷水中铜离子的含量。从几百微克L到几十ng/L。

     

    在此期间░,国家或行业有关内冷水标准中都含有与添加缓蚀剂相对应的水质含量。添加缓蚀剂时░,内冷却水的水质应符合:电导率()65要求░,内冷却水的水质应符合:电导率(>5US/cm)•●、铜(>40UG/L)和pH值(>6.8)质量标准_对于火电机组和蒸汽动力设备的水蒸气}已经放宽了对电导率的要求░,不管是否添加了缓蚀剂░,电导率小于10μScm。具体规定为>7.0)░,可见░,在此期间░,国家和行业明确界定了投药的合理性和有效性。

     

    调查表明░,国内现有300MW及以上容量机组大多已装备了常规离子交换处理设备░,并设计了氢气或氮气密封系统░,但内冷水b的处理存在以下问题常规离子交换设备:1)处理水弱酸性░,导致中空导体t腐蚀速率高░,一些电厂在运行中甚至有铜>1000ugL░,几乎所有的处理指标都不能满足标准要求;2)交换。r体积小░,树脂填充░,用量少░,运行周期短░,需要频繁更换树脂░,因此░,大多数电厂尚未投入使用常规离子交换设备设计和制备░,已改为添加缓蚀剂。

     

    通过添加缓蚀剂可以明显降低内冷水中的铜含量░,但存在着水质波动•●、操作复杂•●、工作强度高•●、线材堵塞事故严重等问题。华能岳阳发电厂1号发电机1998年6月严重损坏░,带缓蚀剂的内冷水处理技术受到质疑░,近年来░,一些双水内冷机组出现了线材过热问题。有了缓蚀剂░,这进一步加强了专业人员对可能的弓形和线材堵塞的看法。

     

    西安热工学院对华能岳阳线材过热段沉积物的分析结果表明:线材扁铜管直段内表面的灰绿色鳞片是一种有机高分子蜇化合物;线材两端的腐蚀产物为铜(即铜)•●、氧化亚铜•●、氧化铜和有机物░,主要成分为铜░,其他成分为氧化亚铜(>氧化亚铜(>有机物);2005年░,某电厂7号机组发电机定子冷却水中铜导体温升超标。分析了导体内表面和聚四氟乙烯绝缘连接管内表面的沉积物。主要成分为BTA缓蚀剂与铜离子形成的络合物░,经超纯离子交换处理置换后░,发现树脂置换时含有大量黑色粘稠物质。对内部冷却水加入缓蚀剂是造成线材堵塞的主要原因之一。

     

    针对缓蚀剂处理造成线材堵塞的缺点░,国内已经开始对内冷水进行碱性离子交换处理的研究。


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