定子冷却水处理系统的腐蚀与防止

定子冷却水处理系统的腐蚀与防止定子冷却水处理系统的腐蚀与防止 1 定子冷却水系统运行中存在的问题定子冷却水系统运行中存在的问题 1 宝鸡第二发电公司定子冷却水系统设计采用的是小混床 处理法 全套设备均为东方电机厂配套供给 自投产以来 定 子冷却水的水质一直没有得到有效控制 经常因为导电度或铜 离子含量超标而换水 ph 值在 6 3 8 0 之间 很不稳定 为了 改善水质 提高系统的可靠性 在 2000 年曾经 2 次试投小混床 由于出水电导率或 ph 值不能满足要求而放弃 表现为 ph 值小 于 7 0 铜离子含量大于 40 礸 l 电导率很不稳定 小混床装填的是普通的凝胶型强酸 强碱混合树脂 不论 比例如何 其出水都接近除盐用混床出水水质 由于强酸树脂 交换能力和交换容量大大优于强碱树脂 定子冷却水中的金属 阳离子与强酸树脂反应 置换出 h 而强碱树脂与阴离子反应 不如前者彻底 因此 导致小混床出水中的 h 含量较多 使出 水显微弱的酸性 为了保证定子冷却水的水质 不得不采用大 量连续补水并保持水箱溢流的开放式运行方式 2 定子冷却水采用化学除盐车间的 级除盐水 由除盐水 主管道引至 500t 贮水箱 再经定子冷却水箱进入定子冷却水系 统 因为除盐水箱和 500t 贮水箱密封设施只是在水面敷设覆盖 球 无法与大气完全隔离 结果空气中的 co2 和 o2 溶入高纯 度的中性除盐水中 致使 ph 值降低 所以发生了定子线圈的腐 蚀 冷却水中的铜离子含量经常在 200 300 礸 l 另外 发电机停 备用和检修期间 冷却水排空 定子线 圈内残留的积水难以排干 潮湿的金属表面与不断进入的 co2 和 o2 充分接触 使线圈产生了氧腐蚀 发电机重新投运时 定 子冷却水的导电度和铜离子含量比运行时大得多 如果系统在 此状态下长期运行 会产生严重的腐蚀 腐蚀产物又会沉积在 线圈内引起传热不良 导致发电机定子线棒超温 甚至烧毁 危害性极大 3 连续大量补水的开放式运行方式存在安全 隐患 除盐水一旦受到污染 发电机定子冷却水也会受到 冲击污染 国内曾多次发生定子冷却水箱受到污染 电导率超 标引起保护动作跳机的事故 因此 这种方式的安全性极差 4 补水如改用凝结水 虽然提高了 ph 值 但电导率不稳 定 机组运行的安全性仍得不到保证 5 大量连续补水浪费也极大 每台机组每年 用除盐水 4 万 t 左右 2 改造方案改造方案 为了从根本上解决定子冷却水系统存在的问 题 经过充分的调研 对比 拆除了原系统中的小混床 改用比较成熟的发电机内冷水超净化装置 该装置包括超净化 离子交换器 在线仪表 树脂捕捉器等设备 改造后的系统如 图 2 所示 图 2 定子冷却水系统 2 1 超净化离子交换器 超净化离子交换器为 600 2000 不锈钢离子交换器 内部 装特制的高性能阳树脂 250kg 阴树脂 450kg 树脂经过特殊的 预处理工艺和优级纯试剂的高度再生 从而大幅度降低了树脂 中低分子聚合物的含量 提高了树脂的再生度 使出水水质得 到有效保证 该树脂不需要再生 每年只需要更换 1 次 消除 了再生失败后污染水质的隐患 2 2 安装在线仪表 安装 2 套在线电导率仪和 2 套在线 ph 表 随时监测定子冷 却水系统和超净化装置出水的电导率和 ph 值 提高了系统的可 靠性 2 3 树脂捕捉器 国内曾经出现过树脂漏入发电机引起堵塞而导致发电机过 热的故障 因此 树脂捕捉器的质量好坏直接关系到系统的安 全性 本装置在离子交换器出入口各安装了 1 台树脂捕捉器 树脂捕捉器上用激光打孔 孔径为 0 25mm 外层包敷 100 目的 不锈钢滤网 制作精良 确保各种工况下均不漏树脂 2 4 其他 由于定子冷却水系统的水质极易遭受外界空气和灰尘等杂 质的污染 所以 加装了防尘 防 co2 的装置 提高了水质 确保水的 ph 值不受 co2 的污染而下降 3 系统改造后的投运与调整试验系统改造后的投运与调整试验 2002 年 6 月 2 号机组定子冷却水超净化装置系统安装完 毕 首先外接除盐水对系统进行正洗 出水经过排污管道直接 排地沟 待水质合格后 开始进定子冷却水系统 出水排地沟 在不到 120min 的时间内 定子冷却水的电导率从 1 5 祍 cm 降 到 1 1 祍 cm 在线导电度表从 0 3 0 5 祍 cm 降至 0 1 0 2 祍 cm 说明该系统已经开始正常工作 超净化装置采用的是旁路处理方式 如果这部分水量太大 会影响进入发电机定子线棒的冷却水量 水压 而水压过低时 可能导致压力保护动作 发出发电机断水信号 致使机组跳闸 为了防止此类情况的发生 对超净化处理装置进行了处理流量 为 0 5m3 h 的调整试验 试验结果表明 冷却水系统的压力 和流量变化正常 机组运行稳定 4 系统改造后的效果系统改造后的效果 4 1 超净化装置投运后水质明显好转 1 电导率日平均值逐日下降 至第 7 天以后基本稳定 系 统电导率在 0 2 祍 cm 左右 交换器出口电导率在 0 1 祍 cm 左 右 2 日平均 ph 值稳定