發(fā)電機冷卻水處理注意事項
發(fā)電機在運轉(zhuǎn)過程中存在著能量消耗，這些能量都變成了熱能，如不對其采取冷卻措施，將引起轉(zhuǎn)子、定子等各部件溫度升高，從而導(dǎo)致絕緣繞組老化，出力下降，甚至燒毀電機。
發(fā)電機不論機組容量大小，定子繞組一般采用水冷卻，轉(zhuǎn)子繞組有的采用水冷卻，有的采用風(fēng)冷卻。水冷卻是把統(tǒng)組銅線圈做成空心狀，運行中，高純水通過鋼管內(nèi)部，帶出熱量，從發(fā)電機出來的冷卻水回到水箱，再由泵打出流經(jīng)冷卻器冷卻，然后進人發(fā)電機內(nèi)，循環(huán)使用。
由于發(fā)電機冷卻水是在高壓電場中作冷卻介質(zhì)，對水質(zhì)要求高。與普通冷卻水相比，除了要滿足不腐蝕。不結(jié)垢的要求外，還必須有良好的電氣絕緣性能。
目前，電廠的循環(huán)水技術(shù)已日趨成熟。而發(fā)電機冷卻水因其水量小，水質(zhì)純度高，結(jié)垢趨向性小等特點，一般不需要進行殺菌、阻垢處理。因此未引起足夠的重視，有的廠甚至放寬控制標準。但如果發(fā)電機冷卻水水質(zhì)達不到要求，長期運行，將造成嚴重的后果。
據(jù)統(tǒng)計，近年來發(fā)電機發(fā)生的事故，近一半與冷卻水有關(guān)。因此對它的處理技術(shù)要求很高，并且要注意一些問題。
1 發(fā)電機冷卻水水質(zhì)
在電廠中，發(fā)電機冷卻水的補充水為凝結(jié)水或除鹽水，其水質(zhì)純。所以，需要控制的是運行水質(zhì)，與其有關(guān)的指標有電導(dǎo)率、pH值、Cu2+含量。
1.1 電導(dǎo)率
電導(dǎo)率反應(yīng)的是水中離子含量的多少。當(dāng)電導(dǎo)率過大，會引起較大的泄漏電流，從而使絕緣引水管老化，導(dǎo)致發(fā)電機相間閃絡(luò)，甚至破壞設(shè)備。隨著機組容量的提高，對電導(dǎo)率的要求也越來越高。
1.2 pH值的控制
內(nèi)冷水控制pH值的目的是防止鋼導(dǎo)線的腐蝕，從電位-pH值平衡圖分析，銅穩(wěn)定的pH值區(qū)間在7～10之間，對工業(yè)設(shè)備控制pH值在7.6～9之間較適宜。純水中，銅腐蝕一般為均勻腐蝕，由腐蝕穿孔對設(shè)備造成危害的機率較小，但腐蝕產(chǎn)物在系統(tǒng)中被發(fā)電機磁場阻截，在空心導(dǎo)線內(nèi)部沉積，減少了通流面積甚至引起堵塞，使冷卻效果變差，造成線棒溫度升高，影響機組正常運行。
1.3 內(nèi)冷水水質(zhì)控制現(xiàn)狀
為了保證發(fā)電機有足夠的電氣絕緣性能和較小的銅腐蝕，國家、行業(yè)制定了相應(yīng)的標準（見表1）。而發(fā)電機制造廠家對水質(zhì)標準提出了更高的要求，機組容量在200MW及以上的機組，運行時，實際控制的電導(dǎo)率一般都要求不大于2μS/cm。
2 內(nèi)冷水處理方法及注意事項
隨著超高壓機組的投運，水質(zhì)要求也越來越高。一些傳統(tǒng)的處理方法已不能滿足要求，需要不斷探索創(chuàng)新。
2.1 以凝結(jié)水作內(nèi)冷水的補充水
2.1.1 方法：在火電廠中，給水加入微量氨調(diào)整pH值來達到防腐目的，氨的揮發(fā)性使凝結(jié)水pH值在8.6左右，電導(dǎo)率在3.0μS/cm。向內(nèi)冷水補加凝結(jié)水相當(dāng)于向內(nèi)冷水中加入微量氨，從而來提高pH值達到防腐目的。
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這對于控制內(nèi)冷水電導(dǎo)率小于5μS/cm的機組可以應(yīng)用，一般采用連續(xù)地補入凝結(jié)水，并連續(xù)地排水或回收。由于凝結(jié)水pH值高，含氧量小，補入內(nèi)冷水系統(tǒng)，既可防止CO2腐蝕，又可防上氧腐蝕，也不必擔(dān)心回收系統(tǒng)中O2和CO2的溶入。
采用該方法存在的問題是：
、偃绻厮颗诺，每天將損失約10t以上的除鹽水，浪費大。如再回收至凝汽器中，空心銅導(dǎo)線的腐蝕產(chǎn)物銅被帶人鍋爐給水系統(tǒng)中，造成熱力系統(tǒng)結(jié)銅垢。
、陔妼(dǎo)率波動大，用氨提高pH值，必然使水中的電導(dǎo)率增加，如給水加氨量不嚴格，波動大，造成電導(dǎo)率不易控制。
雖然內(nèi)冷水補凝結(jié)水有以上問題，是一種被動的處理方法。但此種方法簡單方便，仍有一部分電廠采用此方法。
2.2 以除鹽水作內(nèi)冷水的補充水
為保證內(nèi)冷水有低的電導(dǎo)率，內(nèi)冷水可補加除鹽水，但系統(tǒng)的不嚴密使O2、CO2等進入內(nèi)冷水中，內(nèi)冷水成為含氧的微酸性水，對空心銅導(dǎo)線有強烈的侵蝕性。如某廠向內(nèi)冷水補除鹽水，電導(dǎo)率為1.2μS/cm，但銅的質(zhì)量濃度達380μg/L，超過標準。
采用除鹽水作補充水，為防止銅腐蝕，可加入銅緩蝕劑，使金屬表面形成致密的保護膜，從而達到防腐目的。目前，單體銅緩蝕劑一般為流基苯并噻唑（MBT）和苯并三氮唑（BTA）。
MBT，其緩蝕機理是利用分子中流基氫離子在水中解離，帶負電荷的疏原子與銅之間由于電化學(xué)吸附而形成十分牢固的絡(luò)合物保護膜。
MBT的使用，由于其水溶性差，可采用NaOH對其溶解，澄清后取清液使用。
由于橡膠會大量吸附MBT，在實施MBT處理前，應(yīng)將系統(tǒng)中的橡膠部件全部換成塑料或其它部件。
BTA，其緩蝕機理為BTA中N原子上的孤對電子以配位鍵與銅相連，形成保護膜。
BTA的使用，BTA的溶解度較大，可配成1%～3%的水溶液直接投加。投加BTA時，還可再向冷卻水中加入少量堿性劑如NaOH、乙醇等，將pH值提高到7以上，效果會更好。
雖然除鹽水電導(dǎo)率低，但加入緩蝕劑后，其電導(dǎo)率一般都會超過2μS/cm，如系統(tǒng)不嚴密，隨運行時間的增加，電導(dǎo)率逐漸增加，甚至超過5μS/cm。故此種方法只適宜電導(dǎo)率控制小于5μS/cm的機組。
同時，當(dāng)電導(dǎo)率升高后，為防止電流損耗，就得排水降低電導(dǎo)率，通常是向地溝排水，水和緩蝕劑的損耗增大。
2.3 對內(nèi)冷水系統(tǒng)的預(yù)膜處理
對于要求電導(dǎo)率小于2μS/cm的機組，單純加銅緩蝕劑處理是達不到要求的。為解決此問題，近年來，發(fā)展了一種化學(xué)清洗與MBT預(yù)膜工藝相結(jié)合的辦法，使鋼表面在短期內(nèi)形成很致密、牢固的保護膜。
具體方法為：在發(fā)電機停運后，對內(nèi)冷水系統(tǒng)沖洗至電導(dǎo)率小于2μS/cm。pH值達6.5～7.0，向系統(tǒng)內(nèi)加入質(zhì)量分數(shù)為0.2%～0.25%的氨水，在常溫下循環(huán)氨洗，排盡。然后進行預(yù)膜，一次加入一定量MBT儲備液，而后以少量多次的加入方式維持MBT質(zhì)量濃度40mg/L、pH值9.0～9.5，預(yù)膜時間約150h。然后再將系統(tǒng)清洗干凈。機組投運后，繼續(xù)向內(nèi)冷水加入MBT，質(zhì)量濃度控制在0.5～2.0mg/L，進行運行補膜。這樣，不僅滿足了電氣性能的要求，也達到了防腐的目的。
但這種方法，要控制好成膜工藝條件。保證膜的致密性。否則由于銅表面狀態(tài)的復(fù)雜化，再進行直接補膜困難，造成銅腐蝕加劇。
2.4 內(nèi)冷水的旁路處理
利用密閉式內(nèi)冷水凈化系統(tǒng)處理發(fā)電機冷卻水，系統(tǒng)中設(shè)置除氧和除鹽裝置。系統(tǒng)運行時，將部分水進行凈化處理或只對補充水進行除氧處理。除氧后的冷卻水可以儲存在浮頂式、塑料液面覆蓋球式的水箱中。經(jīng)凈化后，還可在水箱或混床后添加適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)以穩(wěn)定pH值。
采用該法需注意的問題是密閉處理首先要保證系統(tǒng)嚴密不漏，由于轉(zhuǎn)子冷卻水引出時要大量接觸空氣，很難達到預(yù)期效果。故這種密閉系統(tǒng)適用于只對定子進行水冷的發(fā)電機。
3 結(jié)語
發(fā)電機冷卻水系統(tǒng)是一個比較小，但卻相當(dāng)重要的系統(tǒng)。因此，必須控制冷卻水的pH值、電導(dǎo)率、銅離子等的含量。各廠應(yīng)根據(jù)實際，按照水質(zhì)標準，研究出切實可行的處理辦法，并不斷吸取新技術(shù)、新工藝，完善處理方法，從而保證發(fā)電機的安全、正常運行。
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