QFSN_600_2YHG型发电机定冷水处理方式的改进探索
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特点是不用设置任何处理或加药系统, 简单 且几乎没有运行成本, 问题是由于凝结水中氨成 分的存在, 可能发生铜氨络合反应而腐蚀铜部件, 不利于发电机长期安全运行。 113 离子交换器处理法
目前国内 300 MW 及以上机组出厂前, 发电 机内冷水系统均加装离子交换器, 当水中有影响 电导率和产生沉淀的成分时, 可通过离子交换树 脂将其除去。经一段时间的运行后, 将失效的树脂 予以更换, 再继续运行。 这种方式处理的定冷水, 电导率可得到很好的保证, 但出水的pH 偏低, 常 小于 6. 5, 不能抑制系统的腐蚀。 114 采用出水高 pH 的混合树脂法
2 4 号发电机定冷水处理系统改进前情况
宁 德发电有限责任公司 (下称宁电) 2×600 MW 发电机为哈尔滨电机厂制造的Q FSN 26002 2YH G 型三相交流隐极式同步汽轮发电机, 采用 水、氢、氢冷却方式, 定子绕组为直接水冷, 定、转 子铁芯及转子绕组为氢气冷却。 发电机定冷水系 统采用闭式循环方式, 补充水源是合格的除盐水。 除盐水补入水箱后通过水泵升压送入管式冷却 器、过滤器, 然后进入发电机定子线圈的汇流管, 将发电机定子线圈的热量带出来再回到水箱, 完 成闭式循环。
在离子交换器处理法的基础上, 通过选择、配 比合适的O H 型阴树脂、N a 型和H 型阳树脂, 提 高出水的 pH , 使定冷水 pH 保持在 7. 0～ 9. 0 之 间, 减轻系统的腐蚀。 115 采用定冷水优化处理装置
在离子交换器处理法的基础上, 增加一套自动加 碱调节pH 的装置。 部分发电机内冷水流经离子交换 器后, 水中的各种阴、阳离子含量降低, 同时向离子交 换器出口水中连续加入氢氧化钠稀释溶液, 并根据定 冷水pH 自动调节加药量, 使定冷水的pH 保持在8. 0 ～ 9. 0 之间, 以减轻定冷水对铜导线的腐蚀。
量 的 5% 氢氧化钠溶液浸泡 6 h, 并冲洗至清洗液 pH 接近 7 左右, 转型为N a 型阳树脂。
(2) 将M ONO SPH ER E 650C 型阳树脂用足
量的5% 盐酸溶液浸泡6 h, 并冲洗至清洗液pH 接 近 7 左右, 再生为合格的H 型阳树脂。
(3) 将M ONO SPH ER E 550A 阴树脂用足量 的 5% 氢氧化钠溶液浸泡6 h, 并冲洗至清洗液pH
Abstract: Since 2×600 MW generat ing set s in the Fu jian D atang In ternat ional N ingde Pow er P lan t w ere pu t in to p roduct ion, the pH and copper con ten t of stato r coo ling w ater are often below standards. So chem ical p rofessional staff in th is p lan t have con t inued to exp lo re the m ethods to im p rove the stato r coo ling w ater quality of un it 4. A t first they u sed the M R 450 special resin m ade in U S in stato r coo ling w ater t reatm en t system. T hen they t ried to u se m ixed resin w h ich t reated and com pound by them selves fo r the sake of h igh pH w ater. A t last they u sed the NL S201 op t im al stato r coo ling w ater con t ro l equ ipm en t w h ich m ade by N o rth Ch ina E lect ric Pow er R esearch In st itu te Co. L td. T he stato r coo ling w ater quality has been im p roved step by step. T he pH , conduct ivity and copper con ten t all have m et the requ ired standards of elect ric pow er indu st ry. Key words: generato r; stato r coo ling w ater; w ater quality; im p rovem en t; op t im al con t ro l
Explora tion of Im prov ing Sta tor Cool ing W a ter Trea tm en t of the QFSN-600-2Y HG Genera tor
W ang Zh i2p ing , Yu X ing2lin
(Fu jian D atang In ternat ional N ingde Pow er Generat ion Co. L td. , N ingde, 355006, Ch ina)
(3) 离子交换器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。
我们于 2006 年 12 月 28 日对 4 号机组发电机 定冷水离子交换器的树脂进行更换时, 取出运行 了 3 个月的M R 450 定冷水专用树脂, 检查发现, 大部分树脂呈绿色, 少量呈红色, 说明运行了 3 个 月的树脂已过失效。
N o. 10 2007 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER 2 3
合格; 水中缓蚀剂含量的测定繁琐; 由于运行中定 冷水的不断损失, 在补充除盐水的同时还需要不 定期的补加缓蚀剂, 需设置必要的配药、加药设 备, 运行监督难以做到准确、及时和连续。 112 采用凝结水做补充水法
(1) 离子交换器本身结构设计不合理, 存在一 些缺陷, 如偏流、运行周期不稳定等问题, 致使出 水水质不理想。
(2) 离子交换器内装填的M R 450 型定冷水专 用树脂, 常有大量低分子聚合物泄漏, 对系统存在 污染并使离子交换器出水pH 偏低, 系统pH 常低 于 6. 5, 发生酸性腐蚀, 致使水中含铜量一直处于 较高水平。
2006212 201～ 28
5.
67～ 7.
04
0.
7
0.
34～ 1.
10
100
76. 6～ 96. 8
0
平均值 6. 0～ 7. 05 0. 4 0. 29～ 0. 84 100 61. 0～ 83. 1 32
备注: 2006 年 10 月 4 号机组检修, 未投运。
从表 1 的数据可以看出: 自机组投运以来, 定 冷水的质量合格率迅速下降, 一个月后pH 值和 Cu 含量的合格率几乎全部为 0, 定冷水系统存在 着严重腐蚀倾向, 具体原因分析如下:
接近 7 左右, 再生为合格的O H 型阴树脂。
3. 1. 1. 2 树脂的配比试验
为了更好地去除定冷水中的各种阴、阳离子, 并
使出水的pH 在7. 0～ 9. 0 之间, 将树脂自下而上按 以下顺序装填在离子交换器内: O H 型阴树脂、N a
定冷水的处理方式是离子交换器处理法, 离 子交换器由不锈钢制成, 直径为D 325mm , 高度为 1 735 mm , 内部装填美国M R 450 定冷水专用树
脂, 阳、阴树脂体积比为 1: 1, 阳树脂为 732 号, 重 24 kg, 阴树脂为717 号, 重20 kg。将进入发电机总 水量的5%～ 10% 的水引入离子交换器, 经过装置 内的离子交换器进行除盐处理, 回到水箱。
按DL T 801—2002《大型发电机内冷却水水 质及系统技术要求》中的规定, 进入发电机的冷却 水质量应符合: 水质透明纯净, 无机械混杂物;
20℃时水的电导率不大于 2. 0 ΛS cm ; pH 在 7. 0
～ 9.
0 之间; 硬度小于2.
0
Λm
o
l
L
;
N
H
+ 4
微量。根
据铜在不同pH 下的腐蚀机理, 当pH 为8. 0～ 9. 0
2 4 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER N o. 10 2007
3. 1. 1 出水高pH 值混合树脂的处理与配比 3. 1. 1. 1 树脂的处理
(1) 将M ONO SPH ER E 650C 型阳树脂用足
摘 要: 福建大唐国际宁德发电公司 2×600 MW 机组投产以来, 发电机定冷水 pH 和含铜量经常不合格, 为此 化学专业人员对 4 号发电机定冷水的处理方式不断探索改进, 从最初使用美国M R 450 型定冷水处理系统专用 树脂, 到使用自己处理、配比的出水高pH 的混合树脂, 以及使用华北电力科学研究院研制开发的NL S201 型发 电机定冷水的优化调节装置, 定冷水水质不断提高, pH、电导率、含铜量全部达到了电力行业标准的要求。 关键词: 发电机; 定子冷却水; 水质; 改进; 优化处理 中图分类号: TM 621. 8 文献标识码: B 文章编号: 100329171 (2007) 1020022203
Βιβλιοθήκη Baidu
发电机定子线圈水内冷是大型发动机组普遍采 用的冷却方式。 因发电机定冷水用于发电机导线内 部的冷却, 故首先要求具有良好的绝缘性能; 其次由 于导线内部水的流通面积很小, 要求水中无机械杂 质及可能产生沉积物的杂质离子, 绝对不允许出现 堵塞; 另外整个系统不应有腐蚀现象, 因此对含铜 量、pH 两项指标要严格监督。 发电机定冷水pH 太 低、含铜量太高, 将导致发电机铜中空导线腐蚀, 最 终致使中空导线堵塞, 从而造成线棒温升, 被迫降负 荷或停机检修, 严重时烧毁发电机。
宁电4 号机组自2006 年9 月投运以来, 到2007 年12 月发电机定冷水水质合格率统计见表1。
表 1 4 号发电机定冷水水质合格率统计表 (改进前)
pH
DD
Cu
时间
测定值
合格 测定值 合格 率 % (ΛS·cm - 1)率 %
测定值 合格 (Λg·L - 1) 率 %
2006209 6. 0～ 7. 0 0 0. 20～ 0. 26 100 31～ 56 96. 2 2006211 6. 20～ 7. 10 0. 6 0. 34～ 1. 16 100 75. 5～ 96. 6 0
时, 铜的溶解度很低, 基本保持不变, 所以发电机
定冷水pH 最好保持在8. 0～ 9. 0之间。
1 目前国内发电机定冷水常规处理方式
111 添加铜缓蚀剂法 向发电机定冷水中加人一定量的铜缓蚀剂,
使铜缓蚀剂与水中铜离子络合生成难溶沉淀, 覆 盖在铜表面, 形成暂时保护膜, 以减缓铜基体的腐 蚀。 此法虽然可以减轻铜腐蚀, 但存在许多问题, 如难以保证电导率、pH 和含铜量几项指标同时
3 4 号发电机定冷水处理系统改进探索
311 采用出水高 pH 混合树脂法 综合考虑几种发电机定冷水处理方式, 并通过
借鉴其他兄弟电厂经验, 首先采取了出水高pH 混合 树脂法对4 号机组定冷水处理系统进行改进。 选用 的树脂是宁德发电公司凝结水精处理基建剩余的美 国 陶 氏 M ONO SPH ER E 650C 型 阳 树 脂 与 M ONO SPH ER E 550A 型阴树脂。
2 2 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER N o. 10 2007
Q F SN 260022YH G 型发电机定冷水 处理方式的改进探索
王志平, 余兴林
(福建大唐国际宁德发电有限责任公司, 福建宁德, 355006)
目前国内 300 MW 及以上机组出厂前, 发电 机内冷水系统均加装离子交换器, 当水中有影响 电导率和产生沉淀的成分时, 可通过离子交换树 脂将其除去。经一段时间的运行后, 将失效的树脂 予以更换, 再继续运行。 这种方式处理的定冷水, 电导率可得到很好的保证, 但出水的pH 偏低, 常 小于 6. 5, 不能抑制系统的腐蚀。 114 采用出水高 pH 的混合树脂法
2 4 号发电机定冷水处理系统改进前情况
宁 德发电有限责任公司 (下称宁电) 2×600 MW 发电机为哈尔滨电机厂制造的Q FSN 26002 2YH G 型三相交流隐极式同步汽轮发电机, 采用 水、氢、氢冷却方式, 定子绕组为直接水冷, 定、转 子铁芯及转子绕组为氢气冷却。 发电机定冷水系 统采用闭式循环方式, 补充水源是合格的除盐水。 除盐水补入水箱后通过水泵升压送入管式冷却 器、过滤器, 然后进入发电机定子线圈的汇流管, 将发电机定子线圈的热量带出来再回到水箱, 完 成闭式循环。
在离子交换器处理法的基础上, 通过选择、配 比合适的O H 型阴树脂、N a 型和H 型阳树脂, 提 高出水的 pH , 使定冷水 pH 保持在 7. 0～ 9. 0 之 间, 减轻系统的腐蚀。 115 采用定冷水优化处理装置
在离子交换器处理法的基础上, 增加一套自动加 碱调节pH 的装置。 部分发电机内冷水流经离子交换 器后, 水中的各种阴、阳离子含量降低, 同时向离子交 换器出口水中连续加入氢氧化钠稀释溶液, 并根据定 冷水pH 自动调节加药量, 使定冷水的pH 保持在8. 0 ～ 9. 0 之间, 以减轻定冷水对铜导线的腐蚀。
量 的 5% 氢氧化钠溶液浸泡 6 h, 并冲洗至清洗液 pH 接近 7 左右, 转型为N a 型阳树脂。
(2) 将M ONO SPH ER E 650C 型阳树脂用足
量的5% 盐酸溶液浸泡6 h, 并冲洗至清洗液pH 接 近 7 左右, 再生为合格的H 型阳树脂。
(3) 将M ONO SPH ER E 550A 阴树脂用足量 的 5% 氢氧化钠溶液浸泡6 h, 并冲洗至清洗液pH
Abstract: Since 2×600 MW generat ing set s in the Fu jian D atang In ternat ional N ingde Pow er P lan t w ere pu t in to p roduct ion, the pH and copper con ten t of stato r coo ling w ater are often below standards. So chem ical p rofessional staff in th is p lan t have con t inued to exp lo re the m ethods to im p rove the stato r coo ling w ater quality of un it 4. A t first they u sed the M R 450 special resin m ade in U S in stato r coo ling w ater t reatm en t system. T hen they t ried to u se m ixed resin w h ich t reated and com pound by them selves fo r the sake of h igh pH w ater. A t last they u sed the NL S201 op t im al stato r coo ling w ater con t ro l equ ipm en t w h ich m ade by N o rth Ch ina E lect ric Pow er R esearch In st itu te Co. L td. T he stato r coo ling w ater quality has been im p roved step by step. T he pH , conduct ivity and copper con ten t all have m et the requ ired standards of elect ric pow er indu st ry. Key words: generato r; stato r coo ling w ater; w ater quality; im p rovem en t; op t im al con t ro l
Explora tion of Im prov ing Sta tor Cool ing W a ter Trea tm en t of the QFSN-600-2Y HG Genera tor
W ang Zh i2p ing , Yu X ing2lin
(Fu jian D atang In ternat ional N ingde Pow er Generat ion Co. L td. , N ingde, 355006, Ch ina)
(3) 离子交换器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。
我们于 2006 年 12 月 28 日对 4 号机组发电机 定冷水离子交换器的树脂进行更换时, 取出运行 了 3 个月的M R 450 定冷水专用树脂, 检查发现, 大部分树脂呈绿色, 少量呈红色, 说明运行了 3 个 月的树脂已过失效。
N o. 10 2007 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER 2 3
合格; 水中缓蚀剂含量的测定繁琐; 由于运行中定 冷水的不断损失, 在补充除盐水的同时还需要不 定期的补加缓蚀剂, 需设置必要的配药、加药设 备, 运行监督难以做到准确、及时和连续。 112 采用凝结水做补充水法
(1) 离子交换器本身结构设计不合理, 存在一 些缺陷, 如偏流、运行周期不稳定等问题, 致使出 水水质不理想。
(2) 离子交换器内装填的M R 450 型定冷水专 用树脂, 常有大量低分子聚合物泄漏, 对系统存在 污染并使离子交换器出水pH 偏低, 系统pH 常低 于 6. 5, 发生酸性腐蚀, 致使水中含铜量一直处于 较高水平。
2006212 201～ 28
5.
67～ 7.
04
0.
7
0.
34～ 1.
10
100
76. 6～ 96. 8
0
平均值 6. 0～ 7. 05 0. 4 0. 29～ 0. 84 100 61. 0～ 83. 1 32
备注: 2006 年 10 月 4 号机组检修, 未投运。
从表 1 的数据可以看出: 自机组投运以来, 定 冷水的质量合格率迅速下降, 一个月后pH 值和 Cu 含量的合格率几乎全部为 0, 定冷水系统存在 着严重腐蚀倾向, 具体原因分析如下:
接近 7 左右, 再生为合格的O H 型阴树脂。
3. 1. 1. 2 树脂的配比试验
为了更好地去除定冷水中的各种阴、阳离子, 并
使出水的pH 在7. 0～ 9. 0 之间, 将树脂自下而上按 以下顺序装填在离子交换器内: O H 型阴树脂、N a
定冷水的处理方式是离子交换器处理法, 离 子交换器由不锈钢制成, 直径为D 325mm , 高度为 1 735 mm , 内部装填美国M R 450 定冷水专用树
脂, 阳、阴树脂体积比为 1: 1, 阳树脂为 732 号, 重 24 kg, 阴树脂为717 号, 重20 kg。将进入发电机总 水量的5%～ 10% 的水引入离子交换器, 经过装置 内的离子交换器进行除盐处理, 回到水箱。
按DL T 801—2002《大型发电机内冷却水水 质及系统技术要求》中的规定, 进入发电机的冷却 水质量应符合: 水质透明纯净, 无机械混杂物;
20℃时水的电导率不大于 2. 0 ΛS cm ; pH 在 7. 0
～ 9.
0 之间; 硬度小于2.
0
Λm
o
l
L
;
N
H
+ 4
微量。根
据铜在不同pH 下的腐蚀机理, 当pH 为8. 0～ 9. 0
2 4 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER N o. 10 2007
3. 1. 1 出水高pH 值混合树脂的处理与配比 3. 1. 1. 1 树脂的处理
(1) 将M ONO SPH ER E 650C 型阳树脂用足
摘 要: 福建大唐国际宁德发电公司 2×600 MW 机组投产以来, 发电机定冷水 pH 和含铜量经常不合格, 为此 化学专业人员对 4 号发电机定冷水的处理方式不断探索改进, 从最初使用美国M R 450 型定冷水处理系统专用 树脂, 到使用自己处理、配比的出水高pH 的混合树脂, 以及使用华北电力科学研究院研制开发的NL S201 型发 电机定冷水的优化调节装置, 定冷水水质不断提高, pH、电导率、含铜量全部达到了电力行业标准的要求。 关键词: 发电机; 定子冷却水; 水质; 改进; 优化处理 中图分类号: TM 621. 8 文献标识码: B 文章编号: 100329171 (2007) 1020022203
Βιβλιοθήκη Baidu
发电机定子线圈水内冷是大型发动机组普遍采 用的冷却方式。 因发电机定冷水用于发电机导线内 部的冷却, 故首先要求具有良好的绝缘性能; 其次由 于导线内部水的流通面积很小, 要求水中无机械杂 质及可能产生沉积物的杂质离子, 绝对不允许出现 堵塞; 另外整个系统不应有腐蚀现象, 因此对含铜 量、pH 两项指标要严格监督。 发电机定冷水pH 太 低、含铜量太高, 将导致发电机铜中空导线腐蚀, 最 终致使中空导线堵塞, 从而造成线棒温升, 被迫降负 荷或停机检修, 严重时烧毁发电机。
宁电4 号机组自2006 年9 月投运以来, 到2007 年12 月发电机定冷水水质合格率统计见表1。
表 1 4 号发电机定冷水水质合格率统计表 (改进前)
pH
DD
Cu
时间
测定值
合格 测定值 合格 率 % (ΛS·cm - 1)率 %
测定值 合格 (Λg·L - 1) 率 %
2006209 6. 0～ 7. 0 0 0. 20～ 0. 26 100 31～ 56 96. 2 2006211 6. 20～ 7. 10 0. 6 0. 34～ 1. 16 100 75. 5～ 96. 6 0
时, 铜的溶解度很低, 基本保持不变, 所以发电机
定冷水pH 最好保持在8. 0～ 9. 0之间。
1 目前国内发电机定冷水常规处理方式
111 添加铜缓蚀剂法 向发电机定冷水中加人一定量的铜缓蚀剂,
使铜缓蚀剂与水中铜离子络合生成难溶沉淀, 覆 盖在铜表面, 形成暂时保护膜, 以减缓铜基体的腐 蚀。 此法虽然可以减轻铜腐蚀, 但存在许多问题, 如难以保证电导率、pH 和含铜量几项指标同时
3 4 号发电机定冷水处理系统改进探索
311 采用出水高 pH 混合树脂法 综合考虑几种发电机定冷水处理方式, 并通过
借鉴其他兄弟电厂经验, 首先采取了出水高pH 混合 树脂法对4 号机组定冷水处理系统进行改进。 选用 的树脂是宁德发电公司凝结水精处理基建剩余的美 国 陶 氏 M ONO SPH ER E 650C 型 阳 树 脂 与 M ONO SPH ER E 550A 型阴树脂。
2 2 华北电力技术 NO R TH CH INA EL ECTR IC POW ER N o. 10 2007
Q F SN 260022YH G 型发电机定冷水 处理方式的改进探索
王志平, 余兴林
(福建大唐国际宁德发电有限责任公司, 福建宁德, 355006)