大型发电机内冷水水质标准的探讨
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【3]发电厂水处理和防腐防垢技 术译文汇编 .192年 6月
「4](大型电机发热与冷却)丁舜年主编 科学出版社 仁5]水内冷发电机冷却水的运行与分析 曹华达(大电
机技术)1986.5 【6]高利用率发 电机水冷 系统 中氧化铜沉积物形成的
防止 (苏)A.M.苏哈钦 黄洪元译 自(电机工业,电 机)1984 7 〔7]发电机的冷却水 系统 .(苏)巴拉 巴诺夫 .邱建甫 摘译 自(电机工业,电机)1983 5 【8]汽轮发 电机水冷定于线圈空芯钥线的腐蚀 .王光 国(大电机技 术}l983.5
表 3 内冷却水质标准
从调查结果可以看到 ,为了减轻铜线 的腐蚀 ,被调
查的 54 个 电厂 中,有 26 个单位在 内冷却水中定期加 缓蚀剂 ,占被调查对象的 48%,可见这一方法具有近 一半的使用者 ,也说明缓蚀剂的作用在生产部门得到
认 可,本文不讨 论缓蚀剂的具体功能及效果 ,但毕竟加
与不加在化学反应上有所不同,因此特在推荐标准中
子线棒温度高达 123℃,事故跳闸后检查发现 2根线棒
绝缘损坏。 国外发电机运行中也存在类似问题 :如德国一台
闷义删附A机组,运行 筑刀伪 ,定子水压降增大到 比原始 值大一倍,解剖发现,多数空芯铜线 已被完全堵塞 ,经
.167-
中国 ·牡丹 江
大型透平发电机学术交流会论文集
2阅1年 8月
化学分析,主要腐蚀产物是氧化铜 ,分析认为腐蚀的主 要原因是运行 声 值低。国际大电网会议旋转电机委 员会的 1.01 工作组就国际上 1 个国家 12翻 台发电 机 (62 .手一l叹X]MVA)的调查报告指出,在 1份 回复 中,有 9份指出有腐蚀的现象 ,腐蚀问题是通过八个方 面检查 出来的:1.流速减小 (5);2.回路压力增大 (5); 3.水温升高 (5);4.绕组的 创D(5);5.绝缘电阻降低 (l);6.直观检查 (l);7.水质分析 ;8.过滤器压差增大 (4)。这些机组中,最长运行 了 18年 ,发现的腐蚀物主 要是 Cuo和 Cup。
即
导电率 x10一、了口
铜的溶解度与电导率的关系
中国 ·牡丹江
大型透平发电机学术交流会论文集
2印1年 8月
〔参考文献1
【lj关于华能击 阳电厂 1号发 电机定于绝缘损坏重大 事故的通报 (安全情况通报》 1卯9.1 国家电力公 司安运部
【2]关于水冷汽轮发电机统组腐蚀方面的综合报告(国 际大电网会议 (cIGRE)旋转 电机委 员会 (SCI] )) 19别一 194年 出版物
s卿 ,肥犯别dl,opela。皿 ,e匕
KEV W 侧Rl巧 :脚 en如 r,面 e加司 期 肠昭 ,时er,由叮山司
1 前言
由于水本身具有的独特优点而被广泛用做发电机
的冷却介质。几十年来,对于内冷却水的使用标准,制 造 、运行等部门制定了一系列的规定 ,基本保证了发电 机运行的安全稳定 。但近几年来 ,随着机组容量的逐 步增大 以及使用年限的加大,一些 隐性主要是 由于不 合适 的化学反应长期作用引起的危害逐渐显 露出来 , 表现形式为发 电机冷却不统腐蚀结垢 ,造成局部堵塞 , 使绕组温度升高 ,以及其它现象,导致发电机组出现重 大事故 。为此 ,进一步对现有的内冷却水质标准做分 析 比较 ,寻找一个较科学合理 ,又易于运行操作执行的 规定 ,是本文研究 的中心内容。
3)硬度和含铜量
化学专业认为关键是控制好 pH值 ,综合考虑,硬 度不是主要矛盾 ,可沿用现有的规程和制造商的规定 , 选定为小于 即助1/L。发电机内冷水中的 Cuo 、Cu刀 都 是水对空芯铜线腐蚀的产物 ,严重时这些产物絮结或 覆垢 ,将增大内冷水路的水阻和局部堵塞 ,甚至可能使 空芯铜线腐蚀裂漏。因此,水中铜含量的监测 ,应该列 为发 电机内冷水的重要监督内容之一 ,它直接反映了 铜线的腐蚀情况 ,并提示要预防发电机绕组局部超温 的可能。在直接与空气接触 的开启式 内冷水系统中 , 由于氧的作用 ,铜的腐蚀加剧,故限值不得不放宽为小 于和等于 么刃拌g/L。对于全密封式充惰性气体的系统 , 隔离 了氧的作用 ,或在开启式系统中添加 了缓蚀剂后 , 腐蚀速率可 以减小 ,故将限值定为小于等于 4O ,实践 证明这个数值是可以达到的。
表 2 到H厂,H一刃D关 系
由表 1、表 2可知 ,当内冷却水 中 pH值控 制在 6.8一9.。,则水中含氨量应控制在小于 30拜岁 L的范 围内,此时 DD为 2.9拌S/Cnl。综上所述 ,含氨盘的合理 限值应 为小于 3印户g/L 。
4 推荐的标准值及有关注意事项
通过上述调查研究及理论分析 ,推荐的发电机内 冷却水质标准见表 3.
各运行单位现执行的标准见表 lo 其 中主要使用的标 准为 GB12145 一 1望均(火力发 电机组及蒸汽动力设备水汽质量)、DL了T561一 195 (火力发电厂水汽监督导则)、及进 口机组执行的生产 厂家的规定等。
2)运行状况
从调查中反映 ,因水质不合格进行冲洗排放 的主 要原 因是 :
州 低 1个电厂 53台机 占被调查机组 总数的29.28%;
蚀速率 的影响,远不如 PH 值变化灵敏。电气专业有人 认为 ,DD高对额定电压高的发电机不利 ,理 由是 电压 高 ,聚四氟乙始等引水管可能会发生绝缘 内壁的爬 电、 闪络烧伤 ,所 以认为 DD值越低越好 ;相反 的意见认 为,大型发 电机绝缘引水管较长 ,D 值略高也没有 问 题。但决不能在定子绕组排水且内冷水未完全吹干的 情况下进行交流耐压试验,在通水状况下 ,即使 DD值 略高也无妨。因此 DD值的上限取 5内凡m较合适。
A理汀 RAcr :In has p拜把r,~ ~ 仍四~ 匕 for la德e切兑 罗配n”DrInl e功目 coln吧 ,川盯 qllahty 1姚 司 on in,eS。腆 on andar园ysisare p~ 喇 .Th 二 心 ults 初1玩 耗尽 叹 甸 in the man ofec如 ℃,ds
l)各电厂现在执行的内冷却水质标准
总数的 29.28%。
国内少数电厂因内冷水质问题严重 ,影响了机组 的安全运行,如 :
莱芜电厂一台 125MW 发电机 ,定子绕组 因结垢 , 一 根线棒堵了 4股空芯铜管 ,水流量 降低 了 50%以 上 ,定于绕组超温达 如℃一 1印℃;华能岳阳电厂一台
362·SMVA发电机定子线棒并 头套多处堵塞 ,造成定
对其含铜量加 以区别。
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图3 不同声 值时水中含铜盈
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不同 叫 值氧化钢的溶解 曲线
1 .1
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图 2 不 同含氧量、声 值时水 中含铜量
.169.
二二.
一.
、一
、一 一-一
4)溶氧量 分析表明,内冷水中含氧量达一定程度 ,腐蚀生成 。。、cup,含氧量在 印-1叮 丫 L范围腐蚀行为明显 , 尤其在 1〕}一段刃拌岁L范围铜的腐蚀速率最大 。当低于 勤 止岁 L或大于 l以刃拜岁 L腐蚀明显减缓 ,而 当低达 。·3e l印g/L或充分饱和状态高达 1么I刀井叨 J时,腐蚀 将变得极不 明显。当 pH值高达 8.5,含氧量在 叨拌g/L, 腐蚀也极不 明显。因此,推荐全密封式 内冷却水系统 的溶氧蛋限值为小于和等于 3印留 L。在实际运行中 , 如 比利时 、印度等 国家规定含氧量的上限值分 别为 1印岁L和 加拼叨 祖 5)含氮量
为了防止水冷绕组的腐蚀 、结垢 、堵塞,国内外专 业技术人员作了大量研究工作 ,主要矛盾在于电导率、 PH 值、含铜量、溶氧量 、含氨量等的取值范围及其相互 关系的确定 ,这也是下面探讨的主要内容。
3 对 内冷却水标准的探讨
针对上述问题 ,有必要对水质标准中的几个关键 参数进行研究。
l)PH 值 由铜一水体系 咫 值和铜溶解 的关系知道 ,铜在 纯水体系中最佳 PH 值范围在 9.0左右。理论分析和 实验室的小试表明 ,声 值在一定范围内的偏高,比中 性和微酸性更有利于减缓对空芯铜线的腐蚀。图 l一图 3的曲线表明 PH 值可高达 9.3,口CRE公布的表中【文 献 2],最高者 日本、英 国、瑞士及原苏联发 电机内冷水 PH 值的上限取为 乡一10,分析认为宜取上限值 9。 2)电 导 率 (D ) 图 4显示 ,当 D >1拜52口 时 ,铜的溶解量 (腐蚀) 降低并且稳定 ,其它有关研究均持相同见解 ,D 的下 限值取为 小s/。 较为有利于发电机的运行。对于 DD 上限值的考虑 : A.图 LZ、3表明 ,铜 的腐蚀速率随 PH 值的下降而 急剧上升。加药调高 pH值的同时 ,DD随之升高,图 4 表明 DD在一定范围 内升高 ,铜 的腐 蚀速率低而稳 定。故宜提高 pH值 ,且放宽 DD的上限值有利而且可 行。 B.从化学专业的角度认为 ,DD值的高低对铜腐
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由 NH ,与 pH值的关系式 可知 ,当水中含有少量 氨时 ,其平衡结果见表 1:
表 1 NH厂,日 t 关 系
一168.
中国 ·牡丹江
大型透平发 电机学术交流会论文集
Biblioteka Baidu
2的 l年 8月
从计算结果可知,当内冷却水pH值控制在 6.8一 微量氨存在,NH犷-pH一DD三者对应关系见表2。 9.0时,水中含氨蛋应控制在小于 汉刃拌岁L。当考虑有
电导率高 34个电厂 97台机 占被调查机组 总数的 53.59%;
铜离于高 15 个 电厂 印 台机 占被调查机组
2 现行的内冷却水标准及运行状况
今年年初 ,受 电力行业电机标准化委员会委托 ,对 发 电机内冷却水运行在全国范围内进行 了调查 ,调查 电厂 54 个 。被调查发电机组 181 台,其 中容量 以刃MW 的 印 台,汉刀MW 及以上的 肠 台,占总数 的 69.6%。被 调 查 的机 组 中 ,容量 6刃一自刃MW 的有 7台 、容 量 筑刀MW 的有 3台、容量 30MW 的有 6台。这些发电机 厂家除了国内各发 电机制造厂外 ,还涉及 国外著名的 发电机制造商 ,因此 ,所反映的情况具有普遍的代表性 和特别重要的意义。
.17介
中国 ·牡丹江
大型透平发电机学术交流会论文集
双幻l年 8月
大型发 电机 内冷却水质标准的探讨
周世 平 ’ 阮仕荣 2 喻亚非 3 阮 羚 呜 (1.湖北省电力奋 司;2湖北省 电力试脸研 究院 武汉市 43〕y77
l摘 要 1通过调查及分析,提出了发电机运行中内冷却水质的合适的标准,可供制造、设计 、研究、运行等部门参考。 【关键词 1发 电机 内冷却水 标准
「4](大型电机发热与冷却)丁舜年主编 科学出版社 仁5]水内冷发电机冷却水的运行与分析 曹华达(大电
机技术)1986.5 【6]高利用率发 电机水冷 系统 中氧化铜沉积物形成的
防止 (苏)A.M.苏哈钦 黄洪元译 自(电机工业,电 机)1984 7 〔7]发电机的冷却水 系统 .(苏)巴拉 巴诺夫 .邱建甫 摘译 自(电机工业,电机)1983 5 【8]汽轮发 电机水冷定于线圈空芯钥线的腐蚀 .王光 国(大电机技 术}l983.5
表 3 内冷却水质标准
从调查结果可以看到 ,为了减轻铜线 的腐蚀 ,被调
查的 54 个 电厂 中,有 26 个单位在 内冷却水中定期加 缓蚀剂 ,占被调查对象的 48%,可见这一方法具有近 一半的使用者 ,也说明缓蚀剂的作用在生产部门得到
认 可,本文不讨 论缓蚀剂的具体功能及效果 ,但毕竟加
与不加在化学反应上有所不同,因此特在推荐标准中
子线棒温度高达 123℃,事故跳闸后检查发现 2根线棒
绝缘损坏。 国外发电机运行中也存在类似问题 :如德国一台
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化学分析,主要腐蚀产物是氧化铜 ,分析认为腐蚀的主 要原因是运行 声 值低。国际大电网会议旋转电机委 员会的 1.01 工作组就国际上 1 个国家 12翻 台发电 机 (62 .手一l叹X]MVA)的调查报告指出,在 1份 回复 中,有 9份指出有腐蚀的现象 ,腐蚀问题是通过八个方 面检查 出来的:1.流速减小 (5);2.回路压力增大 (5); 3.水温升高 (5);4.绕组的 创D(5);5.绝缘电阻降低 (l);6.直观检查 (l);7.水质分析 ;8.过滤器压差增大 (4)。这些机组中,最长运行 了 18年 ,发现的腐蚀物主 要是 Cuo和 Cup。
即
导电率 x10一、了口
铜的溶解度与电导率的关系
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2印1年 8月
〔参考文献1
【lj关于华能击 阳电厂 1号发 电机定于绝缘损坏重大 事故的通报 (安全情况通报》 1卯9.1 国家电力公 司安运部
【2]关于水冷汽轮发电机统组腐蚀方面的综合报告(国 际大电网会议 (cIGRE)旋转 电机委 员会 (SCI] )) 19别一 194年 出版物
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1 前言
由于水本身具有的独特优点而被广泛用做发电机
的冷却介质。几十年来,对于内冷却水的使用标准,制 造 、运行等部门制定了一系列的规定 ,基本保证了发电 机运行的安全稳定 。但近几年来 ,随着机组容量的逐 步增大 以及使用年限的加大,一些 隐性主要是 由于不 合适 的化学反应长期作用引起的危害逐渐显 露出来 , 表现形式为发 电机冷却不统腐蚀结垢 ,造成局部堵塞 , 使绕组温度升高 ,以及其它现象,导致发电机组出现重 大事故 。为此 ,进一步对现有的内冷却水质标准做分 析 比较 ,寻找一个较科学合理 ,又易于运行操作执行的 规定 ,是本文研究 的中心内容。
3)硬度和含铜量
化学专业认为关键是控制好 pH值 ,综合考虑,硬 度不是主要矛盾 ,可沿用现有的规程和制造商的规定 , 选定为小于 即助1/L。发电机内冷水中的 Cuo 、Cu刀 都 是水对空芯铜线腐蚀的产物 ,严重时这些产物絮结或 覆垢 ,将增大内冷水路的水阻和局部堵塞 ,甚至可能使 空芯铜线腐蚀裂漏。因此,水中铜含量的监测 ,应该列 为发 电机内冷水的重要监督内容之一 ,它直接反映了 铜线的腐蚀情况 ,并提示要预防发电机绕组局部超温 的可能。在直接与空气接触 的开启式 内冷水系统中 , 由于氧的作用 ,铜的腐蚀加剧,故限值不得不放宽为小 于和等于 么刃拌g/L。对于全密封式充惰性气体的系统 , 隔离 了氧的作用 ,或在开启式系统中添加 了缓蚀剂后 , 腐蚀速率可 以减小 ,故将限值定为小于等于 4O ,实践 证明这个数值是可以达到的。
表 2 到H厂,H一刃D关 系
由表 1、表 2可知 ,当内冷却水 中 pH值控 制在 6.8一9.。,则水中含氨量应控制在小于 30拜岁 L的范 围内,此时 DD为 2.9拌S/Cnl。综上所述 ,含氨盘的合理 限值应 为小于 3印户g/L 。
4 推荐的标准值及有关注意事项
通过上述调查研究及理论分析 ,推荐的发电机内 冷却水质标准见表 3.
各运行单位现执行的标准见表 lo 其 中主要使用的标 准为 GB12145 一 1望均(火力发 电机组及蒸汽动力设备水汽质量)、DL了T561一 195 (火力发电厂水汽监督导则)、及进 口机组执行的生产 厂家的规定等。
2)运行状况
从调查中反映 ,因水质不合格进行冲洗排放 的主 要原 因是 :
州 低 1个电厂 53台机 占被调查机组 总数的29.28%;
蚀速率 的影响,远不如 PH 值变化灵敏。电气专业有人 认为 ,DD高对额定电压高的发电机不利 ,理 由是 电压 高 ,聚四氟乙始等引水管可能会发生绝缘 内壁的爬 电、 闪络烧伤 ,所 以认为 DD值越低越好 ;相反 的意见认 为,大型发 电机绝缘引水管较长 ,D 值略高也没有 问 题。但决不能在定子绕组排水且内冷水未完全吹干的 情况下进行交流耐压试验,在通水状况下 ,即使 DD值 略高也无妨。因此 DD值的上限取 5内凡m较合适。
A理汀 RAcr :In has p拜把r,~ ~ 仍四~ 匕 for la德e切兑 罗配n”DrInl e功目 coln吧 ,川盯 qllahty 1姚 司 on in,eS。腆 on andar园ysisare p~ 喇 .Th 二 心 ults 初1玩 耗尽 叹 甸 in the man ofec如 ℃,ds
l)各电厂现在执行的内冷却水质标准
总数的 29.28%。
国内少数电厂因内冷水质问题严重 ,影响了机组 的安全运行,如 :
莱芜电厂一台 125MW 发电机 ,定子绕组 因结垢 , 一 根线棒堵了 4股空芯铜管 ,水流量 降低 了 50%以 上 ,定于绕组超温达 如℃一 1印℃;华能岳阳电厂一台
362·SMVA发电机定子线棒并 头套多处堵塞 ,造成定
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图 2 不 同含氧量、声 值时水 中含铜量
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一.
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为了防止水冷绕组的腐蚀 、结垢 、堵塞,国内外专 业技术人员作了大量研究工作 ,主要矛盾在于电导率、 PH 值、含铜量、溶氧量 、含氨量等的取值范围及其相互 关系的确定 ,这也是下面探讨的主要内容。
3 对 内冷却水标准的探讨
针对上述问题 ,有必要对水质标准中的几个关键 参数进行研究。
l)PH 值 由铜一水体系 咫 值和铜溶解 的关系知道 ,铜在 纯水体系中最佳 PH 值范围在 9.0左右。理论分析和 实验室的小试表明 ,声 值在一定范围内的偏高,比中 性和微酸性更有利于减缓对空芯铜线的腐蚀。图 l一图 3的曲线表明 PH 值可高达 9.3,口CRE公布的表中【文 献 2],最高者 日本、英 国、瑞士及原苏联发 电机内冷水 PH 值的上限取为 乡一10,分析认为宜取上限值 9。 2)电 导 率 (D ) 图 4显示 ,当 D >1拜52口 时 ,铜的溶解量 (腐蚀) 降低并且稳定 ,其它有关研究均持相同见解 ,D 的下 限值取为 小s/。 较为有利于发电机的运行。对于 DD 上限值的考虑 : A.图 LZ、3表明 ,铜 的腐蚀速率随 PH 值的下降而 急剧上升。加药调高 pH值的同时 ,DD随之升高,图 4 表明 DD在一定范围 内升高 ,铜 的腐 蚀速率低而稳 定。故宜提高 pH值 ,且放宽 DD的上限值有利而且可 行。 B.从化学专业的角度认为 ,DD值的高低对铜腐
D介飞SnG布n圈G OF g以小刃ARD FOR LARGE lrYPE
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今年年初 ,受 电力行业电机标准化委员会委托 ,对 发 电机内冷却水运行在全国范围内进行 了调查 ,调查 电厂 54 个 。被调查发电机组 181 台,其 中容量 以刃MW 的 印 台,汉刀MW 及以上的 肠 台,占总数 的 69.6%。被 调 查 的机 组 中 ,容量 6刃一自刃MW 的有 7台 、容 量 筑刀MW 的有 3台、容量 30MW 的有 6台。这些发电机 厂家除了国内各发 电机制造厂外 ,还涉及 国外著名的 发电机制造商 ,因此 ,所反映的情况具有普遍的代表性 和特别重要的意义。
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中国 ·牡丹江
大型透平发电机学术交流会论文集
双幻l年 8月
大型发 电机 内冷却水质标准的探讨
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