酸洗技术方案2017.11.17

#2发电机定子线圈酸洗预膜施工技术方案

一、概述

大型发电机组在运行中，发电机空芯线棒由于定子内冷水系统运行过程中pH和铜离子等因素的共同作用，会在表面结垢，严重时会致使空芯导线部分堵塞，使通流面积减少从而造成内冷水阻力增大、流量降低、压差增大、线棒超温等一系列问题。国网山东电科院中实易通公司经过对内冷水系统的结构、材质和对腐蚀产物的研究制定出一套内冷水系统化学清洗预膜处理的方法来解决该类问题，该工艺可以在不腐蚀系统基体的前提下清除系统内金属表面积垢和腐蚀产物，确保内冷水系统畅通，清洗后对内冷水系统铜表面进行活化预膜处理，以达到铜表面防腐蚀和控制运行中铜离子浓度的目的。

河北衡丰发电有限责任公司2号发电机#4定子线圈相对于其它层间线圈出水温度偏高，大负荷时线圈最高层间温差已超过8℃报警值，如不及时处理，则系统内长期运行产生的腐蚀产物，在相对流速偏低的线棒内或折角处沉积，从而造成该线棒通流面积、流量进一步降低，冷却效果下降，线棒温度较其他线棒会越来越高。通过化学清洗预膜处理的方法可以解决该问题，但如希望在今后运行中避免此类问题的再次出现，则需要对定冷水水质各参数进行改善。

二、清洗措施编制依据的技术资料

表1、发电机内冷水系统材质一览

上述材质均有较好的耐腐蚀性能，并分别对空心导线和银合金焊料进行了腐蚀试验，试验发现在没有缓蚀剂存在的30℃、3%质量浓度的复合酸溶液中浸泡3小时对这两种材质的腐蚀几乎可忽略不计，故可知用复合酸进行空心导线的清洗是安全可行的。

三、清洗预膜处理范围

清洗预膜处理的范围包括：发电机空芯线棒内表面、内冷水水箱定子水泵、滤网、换热器及相连接的管道等。整个水路容积约 3.0m3，内冷水箱1.78m3，清洗水容积约1.6m3。

此项工作是利用原系统和原设备进行循环清洗，选取定子水箱底部排污管清理干净后作为加药点，使复合酸的水溶液首先加入到水箱内，然后随定子冷却水泵的运行逐渐扩散到整个系统。

发电机型号：QFSN-330-2型；

定子冷却水泵型号：50-250C 扬程65m 流量55m3/h

冷却方式：水\氢\氢；

四、清洗预膜方法

清洗方法：通过化学清洗方法对发电机内冷水系统金属表面进行清洗，是彻底排除该系统腐蚀以及由其引起的腐蚀产物沉积、污堵而造成重大事故隐患的有效措施。在分析比较柠檬酸、EDTA、盐酸等多种清洗方法的基础上，我院经过长时间一系列的小型实验和在多台300MW机组、600MW机组、1000MW机组发电机及核能汽轮发电机内冷水清洗的实践证实，以复合酸为清洗剂进行发电机定子线棒化学清洗，是有效的和安全的。

经过实验室试验清洗效果确定采用复合酸的方法进行清洗，清洗工艺条件如下：

1、酸洗：复合酸浓度1-3%；缓蚀剂浓度200-400㎎/L ;温度25-35℃。

2、活化预膜方法：采用活化剂对铜表面进行氧化活化，然后加入混合预膜剂对空心导线表面进行预膜，达到防腐蚀控制铜离子浓度的目的。工艺条件如下；

活化：活化剂浓度0.1-0.2%; pH值12.5-13.5。

预膜：预膜剂浓度40-50㎎/L pH值9.0-10.5 温度25-35℃。

五、清洗预膜系统

整个工作是利用原系统和原设备进行循环清洗，外加临时配药系统，增设加药点，使药品首先加入到水箱内。清洗预膜分两个回路进行：

第一回路：励磁端进水：冷却水箱→冷却泵→冷却水管道→空芯线棒→冷却水管道→冷却水箱。

第二回路：汽机端进水：冷却水箱→冷却泵→冷却水管道→空芯线棒（相反方向）→冷却水管道→冷却水箱。

六、化学清洗前应具备的条件

此项工作应安排在内冷水系统无其他检修工作，系统具备运行条件下方可进行。

1．内冷水系统应无漏点，清洗前应先用除盐水进行检漏试验，该过程中检修人员应该对定子绕组及水接头处进行细致检查，确认系统无漏点才允许进行酸洗，酸洗时也应有专人检查定子线棒及其它部位是否存在泄漏点如果有的话应该及时处理。

2.现场加药点为定子水箱底部排污管（用打酸泵将浓的酸液通过排污管注入定子冷却水箱）、取样点为冷却器底部取样管、除盐水至定子水箱补水为配药用水源、废液排放地点为机汽机房零米机组排水槽或精处理废水池，检修电源应稳定可靠。

3．化学清洗期间应关闭所有对外排放阀门，手工采样点要在取完样后立即关闭。

4．清洗系统和非清洗系统应进行有效的隔离，主要隔离的设备有：离子交换器，进出水侧各加装堵板，防止清洗液污染树脂；系统上压力表和流量表继续投用用于监视清洗效果，其它表计、测点全部隔离。

5．监测用药品及仪器

5.1仪器

pH计及定位液；

电导率测试仪；

“723”分光光度计；

采用滴定法测定酸浓度的各种药品准备充足；

6．化验药品

采用分光光度法（或原子吸收法）测定铜含量的各种药品及仪器准备充足；

七、清洗预膜步骤

1系统检查及准备：内冷水系统具备运行条件并且满足本措施要求的准备工作条件后，化学清洗工作开始。

2化学清洗

2.1酸洗前准备：隔离离子交换器、投入滤网和冷却器（冷却水侧阀门关闭）后通知运行人员向系统补水并按正常程序启动定子冷却水泵，定子水箱水位应控制在中间位置。采用边补水边排放的方式冲洗至电导率≤2µS/cm，关闭排水门。

2.2酸洗：定子冷却水系统闭式循环状态下，定冷水压力控制在正常

运行压力，在配药箱内配制复合酸浓溶液（缓蚀剂200-400㎎/L ），计算量的药品全部溶解后，通过打酸泵将浓溶液注入内冷水箱。清洗期间监测溶液酸度维持在1 3%，酸洗计时约3－6小时。在两次取样酸浓度都不再下降，同时铜离子浓度不再继续升高可认为酸洗达到终点。

说明：酸洗开始后，每两小时切换一次正反向。

2.3排放酸液:停内冷水泵，将定子冷却水系统内的酸洗液全部排放至机组排水槽或精处理废水池。

2.4酸洗后水冲洗:运行人员向水箱内上水至2/3处，开启内冷水泵，冲洗系统，20分钟后，停内冷水泵，打开所有对外排水门，将水排尽；再次向水箱内上水至2/3处，开启内冷水泵，循环10分钟后停内冷水泵，将系统所有排放门打开排空。冲洗过程中测试水的pH，当pH大于5.0，冲洗结束。（清洗现场应备有一台pH计）

2.5活化：在配药箱内配制活化溶液，计算量的药品全部溶解后通过打酸泵将活化液注入内冷水箱。控制活化液pH在12.5-1

3.5，系统循环状态下活化2小时后将活化液排入机组排水槽或精处理废水池。2.6活化后水冲洗：运行人员向水箱内上水至2/3处，开启内冷水泵，冲洗系统，20分钟后，停内冷水泵，打开所有对外排水门，将水排尽；再次向水箱内上水至2/3处，开启内冷水泵，循环10分钟后停内冷水泵，将系统所有排放门打开排空。冲洗过程中测试水的pH，当pH大于5.0，冲洗结束。

2.7预膜：在配药箱内配制预膜浓溶液，计算量的药品全部溶解后，