摘 要: 湖南石门电厂发电机内冷水处理先后采用了四种不同方法,即BTA+EA缓蚀剂法、溢流法、小混床处理法、除盐水与凝结水联合处理法。前三种处理方法均存在不同程度的水质超标,结合多年现场运行经验和不断探讨,针对存在的问题,提出了新的处理方法,并加以实施。实践表明,该方法对防止发电机内冷水系统空芯铜导线的腐蚀有明显效果,为发电机的安全经济运行提供了保障。
关键词: 发电机 内冷水 防腐效果
Abstract: Four treatment methods have carried out on generator inner cooling water of Hunan Shimen power plant, namely BTA+EA, overflowing, small mixed bed and combined treatment of desalt water with condensed water. The quality of water treated with the former three methods is out of standard to some extent. Combined with many years experience and study continuously, the author put up with new treatment method and put to use. This method is very effect to protect inner cooling water system’s copper tube lead of generator from corrosion, and safeguards generator ‘s economic work.
Keywords: generator inner cooling water anticorrosion effect
湖南石门电厂装机为2台300MW机组,发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2,其冷却方式为水-氢-氢冷却方式,其定子绕组进水额定工作压力0.2~0.25MPa,进水温度40~45℃,补充水采用除盐水,其设计水质要求为电导率在0.5~1.5mS/cm,pH(25℃)在7~8。
1、影响发电机内冷水系统腐蚀因素分析
1.1 pH对铜导线腐蚀的影响
pH对铜在水中腐蚀的影响,可以从Pourbaix图(即电位-pH平衡图)上看出,在电位0.1~0.38V以上,pH在6.95以下区域,会出现Cu2+,即是铜的腐蚀区;相反,在电位低于0.1V,或pH>6.95,铜则不会出现腐蚀,是铜的稳定区;从Pourbaix图(即电位-pH平衡图)上看出,图上存在CuO22-和CuO2-的可溶性化合物,对应的pH大约是10,所以铜的稳定区间一般在7~10之间,对工业设备控制在pH7.6~9为宜。
1.2 氨对铜导线腐蚀的影响
氨对铜导线腐蚀速度与氨含量有关,氨含量高时,氨蚀发展很快。通过试验,发现在氨含量大于10~100mg/L时,有明显氨蚀现象出现;凝结水氨含量不高(一般约在1mg/L左右,由给水pH调节上限决定),并且内冷水水质受电导率控制,也不发生氨的浓缩,故往内冷水中补凝结水,一般不会发生氨蚀。当往内冷水补加氨的除盐水,就可能使氨的含量达10~100mg/L时,所以此时,要对电导率进行严格控制,方能避免氨蚀的发生。
1.3 电导率对铜导线腐蚀的影响
很多参考文献都介绍过不同电导率时铜腐蚀速度的试验结果,当水的电导率大于2mS/cm时,铜的腐蚀速度趋于平稳。当电导率由1mS/cm减小到0.5mS/cm时,铜腐蚀速度上升1.8倍;如果电导率降到0.2mS/cm时,铜腐蚀速度上升35倍;从对铜的腐蚀保护观点来看,电导率过低是不利的,当然太高,绝缘性能达不到要求.
1.4 二氧化碳对铜导线腐蚀的影响
水中溶解气体对铜腐蚀的影响,主要是二氧化碳对空心铜导线的腐蚀较为严重,主要体现在以下两方面:其一、空气中的二氧化碳溶于内冷水后会使pH值降低,其二、二氧化碳会破坏铜表面的保护膜。运行中发电机冷却水系统二氧化碳腐蚀的防止是比较容易的,通常采用加氨对水中溶解的二氧化碳进行中和,防止二氧化碳对空心铜导线腐蚀。
2、各种处理方法在石门电厂的应用情况分析与研究
为解决内冷水pH偏低、腐蚀性强、电导率不稳定、铜离子超标等技术问题,石门电厂对内冷水系统先后进行了几次改造,对内冷水处理的方法做了很多探讨。
下面对石门电厂内冷水系统防止腐蚀所采用的运行和处理方式、工作原理及存在的问题进行分析和研究。
2.1、BTA+EA缓蚀剂法
石门电厂#1、2机组从1996年至1997年10月对发电机内冷水均采用添加BTA+EA缓蚀剂进行防腐处理,BTA和EA的加药量按BTA:0.5~15mg/l,EA:0~1.0mg/l控制。该方法在石门电厂应用的效果一直不理想。1997年1~6月份#2机组内冷水水质合格率统计见表1。
表1:2#机组内冷水水质合格率表
项 目
时 间
单项合格率(%)
总合格率(%)
电导率
pH
含铜量
1月份
100
64.80
50
71.60
2月份
100
58.60
50
69.53
3月份
100
87.40
75
87.47
4月份
100
67.05
50
72.35
5月份
100
84.09
75
86.36
6月份
100
78.10
50
76.03
从上表可以看出,石门电厂内冷水pH及铜含量合格率均偏低,内冷水系统存在一定的腐蚀。根据现场运行经验显示,向冷却水中加入缓蚀剂虽然可以减轻铜腐蚀,但仍存在许多问题:
2.1.1 铜缓蚀剂的缓冲性能较差,必须始终保持水中有一定量的缓蚀剂,否则水中铜离子含量会很快升高,给运行操作造成一定的难度。
2.1.2 缓蚀效果欠佳:加入铜缓蚀剂后电导率满足要求,但缓蚀效果差,未加药前铜离子含量300~600m [1] [2] [3] 下一页
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