发电机内冷水系统BTA防腐处理技术的应用

发电机内冷水系统发电机内冷水系统 btabta 防腐处理技防腐处理技 术的应用术的应用 目前水内冷发电机组在国内已普遍应用 发电机内冷水一 般都采用除盐水或凝结水作为补充水 发电机采用内冷水技术 后 增加了发电机的线负荷和电流密度 从而提高了单机容量 缩小了体积 减轻了重量 为电力安全生产带来了可观的经济 效益 但与此同时出现了由于内冷水质量不良引起空芯铜导线 腐蚀的问题 由于腐蚀 导致内冷水中铜离子含量增高 电导 率上升 发电机泄漏电流增大 另一方面 腐蚀产物在空芯铜 导线内沉积 减少导线的流通面积 从而导致导线温度明显上 升 绝缘受损 为了防止腐蚀 国内外对内冷水系统广泛应用 防腐处理技术 1 设备概况设备概况 攀枝花发电公司新庄站共有两台 50 mw 凝汽式汽轮发电机 组 一号汽轮机组是东方汽轮机厂生产的 n75 90 1 型机组 配套上海电机厂制造的 qfs 50 2 型发电机 二号汽轮机是上 海汽轮机厂生产的 n50 90 1 型机组 配套北京重型电机厂制 造的 sqf 50 2 型发电机 发电机均采用双水内冷方式 除盐 水作为补充水源 并应用凝结水作为备用水源 采用闭式循环 2 发动机内冷水水质现状分析发动机内冷水水质现状分析 新庄站自投产以来 发电机内冷水一直用凝结水作为补充 水源 由于凝结水含 nh3 可以起到调节内冷水 ph 值的作用 从而达到防止发电机内冷水空芯铜导线腐蚀的目的 但由于系 统及水汽质量控制等方面的原因 内冷水 nh3 含量不易控制 导致内冷水铜含量常常大于 200 g l 说明内冷水系统存在比 较严重的腐蚀问题 鉴于此 为提高凝结水 nh3 含量 考虑增 加 nh3 点 新庄站于 1998 年 8 月在除盐水系统小除盐箱出口 管上加 nh3 除盐水泵前 以提高凝结水和内冷水的 nh3 的 含量 但运行后同样存在加 nh3 量的控制问题 过小 内冷水 ph 值偏低 不利于防腐 同时 dd 值升高 造成发电机直流 接地 影响发电机安全运行 截至 2000 年 10 月 内冷水水质 cu2 含量一直在 80 160 g l 范围 dd 在 5 10 s cm 范 围 为吸取华能岳阳电厂一号发电机组因内冷水水质问题定子 绝缘严重损坏 造成巨大经济损失的教训 经与四川电力试验 研究院合作 分别于 2000 年 10 月和 2001 年 9 月在新庄站两台 发电机组上推广应用发电机空芯铜导线 bta 复合防腐处理技术 3bta ea 防腐处理工作原理防腐处理工作原理 bta ea 复合缓蚀剂加入内冷水系统中 在 cu h2o 腐蚀 体系起到阳极抑制的作用 能良好地在铜导线内壁金属表面形 成保护膜 起到防止铜腐蚀的作用 bta 化学名称为苯骈三氮唑 是一种有效的铜缓蚀剂 其 分子式为 c6 h5 n3 与铜原子作用在铜管表面生成一层聚合直 线结构的 cu bta 膜 此膜具有双层结构 cu cu2o cu bta 膜厚仅 50 a 吸附在铜的表面 致密稳 定 cu bta 膜的形成速度随水温的升高而加快 使金属得到 很好的保护 ea 的化学名称为乙醇胺 分子式为 nh2ch2ch2oh2 为无 色带胺味的液体 ea 对 cu bta 膜的形成 具有协同效应 4 工业性试验工业性试验 4 1 内冷水系统补水方式的改进 由于 nh3 对 cu bta 膜有一定的破坏作用 因此将含有 nh3 的除盐水补水系统进行改进 达到内冷水补水不含 nh3 系统具体的改进方法 从小除盐水出口管上另敷设一支路 32 的不锈钢管至机组水冷箱 并增加一台流量为 20 m3 h 扬程 20 m 的水泵 作为发电机水冷系统独立补充水系统 同时将原 来的加氨点和取样点改至 1 2 号除盐水泵出口管道上 系统改 进前如图 1 系统改进后如图 2 4 2 增加加药装置 在水冷箱顶部安装一个加药漏斗即可 如图 2 4 3 加药剂量及周期和控制范围 为了减少药品的耗量 以及延长加药周期 分别对 bta0 32 9 6 mg l 和 ea0 43 0 86 mg l 剂量进行试 验 以新庄站一号机组为例 根据 ph dd cu2 都达到部颁 标准及加药周期尽量延长综合考虑 确定加药剂量为 bta2 2 9 5 mg l ea0 43 0 72 mg l 当 cu2 大于 40 g l 或 bta 小于 2 5 g l 时需加药 4 4 加药剂量及配置方法 bta 加药量的确定 正常运行阶段控制 bta 的浓度为 2 5 9 5 g l 根据内冷水原有的 bta 的浓度确定加药量 加药量 内冷水系统的水容积 bta 的浓度控制范围 内 冷水原有 bta 的浓度 水系统的水容积约为 7 0 m3 bta 溶液配置方法 准确称取需要量的 bta 在烧杯中以 除盐水溶解 取上部清液倒入 10 l 塑料桶中 烧杯再放入除盐 水 使未溶解的 bta 继续溶解 再倒出上部清液至塑料桶中 反复多次 直至 bta 全部溶解为止 ea 加药量的确定 mea mbta 1 10 1 7 10 根据 内冷水的 ph 适当调节 ea 的加药量 ea 溶液配制方法 准确量取一定量的 ea 1 ml 1 g 倒入 塑料桶中 用除盐水稀释至 10 l 将 bta 溶液和 ea 溶液混合均匀后待用 4 5 试验步骤 1 由化学专业通知机运专业进行内冷水箱换水 以不含 nh3 的除盐水换掉水冷箱中的冷却水 含 nh3 具体方法 开启三号除盐水泵 由新增的内冷水补水系统向水冷箱补水 关闭由凝结水系统补水冷箱的有关阀门 并保持严密不漏 开启水冷箱底部放水门进行放水 换水过程保持水冷箱正常 水位 2 化学专业每隔一定时间对内冷水进行化验 直至含 nh3 量为零止 停止水冷箱换水 3 换水结束后 开始向水冷箱加配制好的 bta et 混合溶 液 应慢慢加入水冷箱 为防止水冷箱中药液不均匀 一般保 持在 10 min 左右加完 4 检测项目 方法及时间 试验期间每天按要求进行内冷 水 ph dd bta cu2 监测 当水质合格且稳定时 试验结 束 工业性试验结束见表 1 以新庄站一号机组为例 试验 结束投入正常运行后 每周一 三 五取样分析内冷水水质 5 cu2 检测方法采用 ss c 6 84 铜试剂苯取比色法 bta 检测方法采用 gb t14422 93 锅炉用水和冷却水分析方 法 苯骈三氮唑的测定 紫外分光光度法 5 注意事项注意事项 1 加药处理不能间断 以防止形成的保护膜遭到破坏 2 氨对 cu bta 膜有一定破坏作用 应防止含 nh3 的除 盐水或凝结水进入内冷水系统 3 当内冷水 ph 低于 6 8 时可适当加大 ea 用量以提高 ph 值 4 加药时内冷水的 dd 值宜小于 4 s cm 否则 加药前 应进行排污或换水以降低内冷水的 dd 值 然后再加药液 5 水冷箱换水或补水时 应及时通知化学进行内冷水 ph dd bta cu2 的监测 6 经济性和实用性评价经济性和实用性评价 经试验 可以初步估测一台 50 mw 机组全年药品成本 1 500 2 000 元 就可通过防腐处理控制内冷水质 保正发动机 组安全运行 同时 bta ea 处理内冷水系统防腐工艺简单 易 操作 具有广泛的实用性 7 结论及建议结论及建议 1 bta ea 复合缓蚀剂能有效降低内冷水系统中 cu2 含 量 且其溶解性较好 对