发电机内冷水技术说明

NLS-01型发电机内冷水优化处理装置技术标准书三、发电机内冷水优化调整一、 技术标准华北电力科学争论院有限责任公司生产的NLS-01型发电机内冷水优化处理装置具有如下特点：装置功能PH8.0-9.0〔内冷水系统PH值是一个格外重要的指标，只有当内冷水中的PH值达8.0以上时才能防止铜腐蚀，而当PH8.0，铜腐蚀仍在发生，这时铜的测定结果或许较低，但这是由于铜离子可能在线棒内已沉积，从而造成不腐蚀的假象，这种现象在运行一段时间后，可能造成温度偏高甚至引起发电机故障，这最危急的。为此华北电科院经过近两年的细心争论，开发出NLS-01型发电机内冷水优化处理装置，这套装置能净化水质，同时能自动进展PH值调整，确保PH8.0-9.0，这套装置仿照承受德国西门子内冷水净化系统技术，已在国外应用多年，我国华能邯峰电厂有成功的应用效果。NLS-01型发电机内冷水优化处理装置自从2023年底在华北电网推出以来，得到各发电厂的高度评价；装置已在大唐国际的张家口电厂1号8431322台机组正在进展内冷水加装优化处理装置改造方案，在2023年机组检修时安装NLS-01型发电机内冷水优化处理装置。NLS-011.0-2.0μs/cm。可符合DL/T801－202310μg/LNLS-01一套自动加碱调整PHPH装置和管道连接均承受不锈钢；为了防止树脂进入系统，在混合离子交换器出口加装树脂捕获器〔材质为不锈钢；混合离子交换器内装填经过特别处理的离子交换树脂。在线化学监视仪表承受先进的在线化学仪表。可满足如下要求：pH0.02PH、电导率表根本误差≤±0.5FS。具有防程序跑飞功能，确保仪器不会死机。具有历史数据查询功能，可连续存贮一个月的测量数据。4~20mA和输出满度在仪表测量范围内可随便设定。置技术要求2NLS-01聚四氟乙烯垫。焊接全部承受氩弧焊。资料及图纸我公司将依据需方供给的现有处理系统图及相关水质资料，设计系统图；编制《发电机内冷水优化处理系统改造方案NLS-01系统稳定运行后提交整个改造工程的相关资料，包括安装系统图、调试记录及报告、系统运行维护操作手册、监测仪表说明书等。二．供货范围1、供给内冷水优化处理装置及附属设备，清单如下序号名 称 规 格数 量材质净扮装置及附属管1 材、阀门、树脂等型号：NLS-01交换器Ф500；出力10/时，设计压力：0.6Mpa;设计温度:100℃。1套不锈钢2 树脂捕获器与混合离子交换器配套。1不锈钢3 仪表柜14 有关在线化学仪表依据需要5 数显表12． 安装说明在水冷器出口滤网之后，发电机进水压力调整门之前内冷水母管上开口，用φ32φ32出口管道连接。在内冷水箱除盐水补水管上开DN25口，用φ32不锈钢管与离子交换器进水管连接。供方指导内冷水超净化处理系统的安装。供方负责对电厂运行、检修维护人员的技术培训。供方负责系统的调试工作。三．发电机内冷水的优化调整1．前言发电机的定子和转子绕组除发电外，还要放出热。在发电机绕组的运行过程中，由于绕组的构造紧凑，单位功率高，必需要始终加强对绕组的冷却，以往大多承受空冷和氢冷，目前国内大多承受水氢氢冷却方式。2．水内冷绕组和内冷水系统水内冷绕组的铜导线均制成空心导线，冷却水能直接流过。定子绕组由大量的定子线棒组成，定子线棒由很多独立的导线组成并严密地挤压在一个绝缘壳内。一般状况下，每三极独立导线中就有一根是空心的，其空心断面约在6或12mm2〔取决于发电机的型式1～2m/s。定子绕组的冷却水从水箱经过电动泵、冷却器、过滤器和集合管进入2～5%的水分流至混床进展处理。中性运行工况2〕〕运行修理尽可能少。由于上述要求，促使技术人员作出了承受中性运行工况，即实行低电导率纯水系统，不参加化学药剂进展内冷水处理的打算。目前我国绝大多数的发电机组承受这种运行工况，从理论上分析，这种运行工况应当是抱负的，实际运行中，假设内冷水系统水箱密封不漏入空气，当内冷水系统补入含氧的水时，氧很快附在铜外表并可以在溶解氧小于30ug/L以下时闭式运行，通过对旁路的混床处理将电导率调整至约0.1～0.2us/cm，同时还对内冷水进展机械过滤，这种方式只要系统严密，不漏入空气，可到达无故气则会进入内冷水系统并且会因生成氧化铜及其沉淀物而消灭故障。铜在含氧水中反响生成氧化铜，一般状况下，氧化铜在铜的外表形成了一层掩盖层，铜的腐蚀率取决于水的含氧量和pH值。图1、图2是在模拟运行条件下和生成掩盖层的状况下，经过约10000小时的长时间试验得200ug/L和300ug/L8.5低，可以说腐蚀被抑制了。34复原电位下〔含氧量小于100ug/，生成了氧化亚铜C2原电位下〔含氧量大于100ug/，首先生成氢氧化铜，但很快又变成氧化铜Cu；铜在水中的溶解度取决于pH值和铜的氧化物，从图4在pH8的范围内，Cu2O的溶解度比CuO的溶解度低得多。氧化铜CuOpHpH8～9时，铜的溶解度很低，根本上保持不变，这个结果在评价内冷水碱性工况时有着格外乐观的意义。pH9时，铜的溶解度重上升。在发电机运行温度下，内冷水的最正确pH8.0～9.0。密闭的内冷水系统在平衡状态下，不会引起故障。假设空气进入系统内，由于水吸取了二氧化碳使pH值降低，不管是铜的腐蚀率，还是Cu+、Cu2+CuO的溶解度都会上升，同时氧化复原电位出CuO溶解度高得多的CuO2中临时消灭氧〔例如补入除盐水，因除盐水中氧含量较高或短时设备构件渗漏降，结果是氧化铜的溶解度下降并且氧化铜作为沉积物沉淀出来，氧化铜的沉淀物简洁在高涡流区域内沉积〔如拆弯处、空心管的管口处、已有沉积物的地方形成一个塞子。假设不能准时觉察堵塞，垢层在定子线棒内的非冷却导线中局部积存，会消灭导线温度过高，因此会破坏绝缘层并导致线棒熔化，严峻时可导致发电机组烧毁〔华能岳阳电厂就是因内冷水系统腐蚀引起空心线棒堵塞，导致超温直至发电机烧毁。在正常的状况下，发电机诊断系统会准时指出水流受阻状况，使发电机解列，以便实行净化措施，如反冲洗或酸洗。由于内冷水系统的缘由，内冷水的含氢量较高，会使水的氧化复原电位降至消灭溶解Cu+含量高的垢层的主要缘由〔华能岳阳电厂对垢层进展了分析，觉察垢层中含有大量的金属铜，因此也应实行措施除去内冷水中的氢含量。鉴于以上缘由，中性工况有腐蚀的危急性，技术人员开发了碱性除氧工况。碱性除氧工况1～4pH8～9时，铜的腐蚀率很低，氧化铜的溶解度也很低，因此提出了优化发电机内冷水调整，即承受碱性除氧2〕承受钠型阳树脂处理。在西方国家，尤其欧洲，将加少量氢氧化钠的碱性除氧工况作为一种标准方法，即在旁路的混床后用小剂量泵参加稀的氢氧化钠溶液〔约1%的浓度，各项掌握指标：直接电导率〔25℃〕为1.5～2.0us/cm，溶解氧≤30ug/L，pH=8.0～9.0，Na=70～250ug/L，Cu≤5ug/L。2us/cm，水中的氢氧化钠浓度约为70～250ug/〔以Na计，该浓度对应的pH值为8.9.的腐蚀率格外低。在欧洲国家，承受碱性除氧工况运行近三十年，定子没有发生过水流淌阻碍故障。目前国内发电机内冷水常规处理方式和存在的问题加铜缓蚀剂法铜缓蚀剂与水中铜离子络合生成难溶沉淀，掩盖在铜外表，形成临时保护膜，以减缓铜基体的腐蚀。向水中参加缓蚀剂虽然可以减轻铜腐蚀但存在很多问题：铜缓蚀剂在铜外表形成的保护膜层一般认为是单分子膜，膜层薄，易破损，防护性差，因此必需连续保持水中有肯定量的缓蚀剂，否则水中铜离子含量会很快上升。缓蚀剂参加后水的电导率会上升，易造成电导超标问题，早期MBT5μS/cm，假设依据≤2μS/cmMBT的方法已被绝大多数电厂淘汰。缓蚀效果欠佳：BTA类缓蚀剂虽然根本满足电导率≤2μs/Cm标准，C230～60μg/BTA后降为10～BTA参加后水的pH物质提高pH，又将使电导率上升，水质难以合格。安全性问题无论加何种缓蚀剂均难使电导率、pH和几项指标同时合格，运行掌握难度极大，系统中腐蚀照旧较严峻，腐蚀产物易在空心的铜导线中沉积形成污垢，严峻时堵塞水流，使线棒超温，最终烧毁线棒，1998年华能岳阳1362MWBTA铜缓蚀剂后，各项指标难以掌握而最终导致烧机事故发生，损失巨大。基于以上多种缘由，加缓蚀剂的方法技术上尚不成熟。小混床处理法国内大多数300MW及以上机组设计中发电机内冷水的处理方法均为中的阴离子和阳离子，到达净化水质的目的。小混床运行中存在的主要问4个方面：、运行周期不稳定等问题，出水水质不抱负。小混床内装一般型树脂，树脂中常泄漏大量低分子聚合物，对系统存pHpH常≤6.5pH≥6.8的要求。一般树脂交换容量小，需每隔3～6个月抽出树脂一次进展体外再生，不仅费时费力，而且间或一次再生不抱负就会造成投运失败后水质严峻不合格，需重再生。小混床处理系统设计存在的问题：系统设计中缺少一些必要的在线仪表，无法连续检测系统水质，树脂捕获器的设置和内部构造不合理，存在树脂漏入发电机现象等问题。由于小混床系统存在上述多种不完善和技术问题，据调查国内大多数电厂未投小混床。5.3承受改造后的混床方式目前国内有一些单位承受了改造后的混床方式，其出水特点为：可以将净扮装置出水的PHPH8.0-9.0。内冷水中的铜线棒仍处于腐蚀状态，虽然测定内冷水的铜离子可能到达了≤40μg/L，但这时铜离子可能已沉积在线棒内，这就造成已抑制腐蚀的假象；可能经过一段时间运行后，将导致水温上升甚至引起发电机故障。6．华北电科院开发的“NLS-01依据内冷水系统抑制铜线棒腐蚀的机理并仿照承受了德国西门子技术，华北电科院经多名专家争论并开发了NLS-01扮装置。PH8.0-9.0。能彻底解决发电机内冷水铜导线腐蚀问题。NLS-011.0-2.0μs/cm。可符合DL/T801－202310μg/LNLS-01〔直径550㎜〕PHPH值表计。全部装置和管道连接均承受不锈钢；为了防止树脂进入系统，在混合离子交换器出口加装树脂捕获器〔材质为不锈钢装填经过特别处理的离子交换树脂。四、1号机组内冷水系统查定数据说明系统说明1300MW机组，1990年投产，内冷水含铜量长期大于40ug/L，今年年初大唐集团会上大唐公司生产技术部曾举例批判了张家口电厂内冷水水质不合格的问题，要求电厂限期3月张家口电厂招标内冷水优扮装置，华北电科院研制的内冷水优扮装置中标，5月份装置安装并投运。运行状况5月投运以来,各项指标均在抱负的状态下运行，内冷水为张家口电厂水班的查定数据：分析日期Cu2+(ug/L)DD(us/cm)613日3.21.25620日14.21.26629日1.00.9775日3.31.13712日1.01.40718日1.01.1482日1.01.0989日1.01.071.01.01.100.958211ug/L.五、应