發電機定子線棒溫差異常增大的處理

王 偉，王春義，李念臣

(1.華能濟寧運河發電有限公司，山東 濟寧 272003；2.山東電力研究院，山東 濟南 250002)

華能濟寧運河發電有限公司5號機為上海電機廠生產的QFSN-330-2型汽輪發電機，于2006年9月正式投產。自2007年8月份開始，5號發電機10號線棒溫度與其他線棒溫度相比溫差逐漸升高。2007-08-13，線圈溫差達到報警值10 ℃，其中定子10號槽線圈、10號出水管溫度最高，定子28號槽線圈、28號出水管溫度稍高。

1 處理過程

經檢查發現，5號發電機定子10號槽上層線圈、28號槽上層線圈存在堵塞。因此決定對5號發電機停機并反沖洗。2007-08-17，5號發電機停機，對發電機內冷水系統進行了整體正反沖洗，沖洗壓力為0.3 MPa，每2 h正反交替一次，共進行了12 h。8月19日，5號發電機運行后，因沖洗效果不明顯。發電機限負荷運行。

2007-10-23T08:00，5號發電機停機，拆除5號發電機定子10號和28號槽上層線圈進出水絕緣引水管與總進出水管處的接頭，用高壓氮氣配合除鹽水對10號和28號槽上層線圈水路進行了反復吹掃、沖洗。吹掃前，10號和28號槽上層線圈水路水流量在0.1 MPa壓力下分別為3 300 ml/min和3 950 ml/min。至23:00，未吹出明顯異物。10月24日上午，提高氮氣壓力至0.8 MPa，配合除鹽水繼續進行反復吹掃、沖洗，從10號槽上層線圈吹出類似膠皮的螺旋狀異物2塊，28號槽上層線圈未吹出明顯異物。

吹出異物后，5號發電機定子10號、28號槽上層線圈水路水流量在0.1 MPa壓力下分別為4 100 ml/min和4 650 ml/min，經上海電機廠人員鑒定，認為水流量合格(出廠試驗時線圈水路水流量達3 600 ml/min即為合格)。

2007-10-31，10號槽線圈與其他線圈溫差為2.4 ℃，合格。2007-11-11T17:20，10號槽線圈與其他線圈溫差再次達到12 ℃，28號線棒與其他線圈溫差仍為4.8 ℃左右，與處理前無明顯變化。這說明10號和28號槽線圈還存在堵塞現象。因此5號機組只能采取降負荷方式運行。

2008-03-08，5號發電機大修，檢修人員更換了10號線棒。拆開10號線棒及鄰近線棒汽勵兩側絕緣引水管與總進出水管連接的接頭，用量杯法進行水流量試驗，控制水壓在0.1 MPa。用量杯測量10號線棒在60 s內流過的水流量，測試結果為2 900 ml和3 000 ml。同時用量杯法對新線棒進行水流量試驗，測試結果為5 900 ml和6 000 ml。對取出的10號線棒用10 kg壓力氮氣和水沖洗，無明顯污物吹出，只吹出部分碎末狀黑色物體。再次用量杯法做水流量試驗，試驗結果依然為3 000 ml，無明顯變化。

由于28號線棒溫差也較大，因此決定對28號線棒也進行流量試驗，同時對運行中正常的同為與出線引水管相連的37號線棒進行流量試驗，以進行結果比對。28號線棒的測量結果為3 200 ml和3 200 ml，37號線棒的測量結果為5 800 ml和5 850 ml。28號線棒溫差雖未超標，但比37號正常線棒以及新的備用線棒的水流量明顯偏低，說明28號線棒內同樣存在堵塞現象，因此決定對28號線棒進行沖洗處理。對28號線棒進行正向高壓氮氣與水沖洗，沖洗2次后，做水流量試驗，測量結果為3 600 ml。再對28號線棒進行反向高壓氮氣與水沖洗，沖洗2次后，做水流量試驗，測量結果為4 800 ml、4 600 ml和4 650 ml。對28號線棒進行高壓氮氣與水沖洗后，線棒流量有較大好轉，但仍未達到正常線棒流量值，且沖洗時無明顯污物吹出，僅有碎末狀黑色物體排出。后經多次沖洗后，水流量試驗沒有明顯增大，并且與正常線棒水流量標準相差較大，因此決定更換28號線棒。檢查拆下的28號線棒時發現，線棒勵側與進水管的接頭處有焊渣殘留，堵塞了部分線棒水路，導致28號線棒水流量低引起溫度升高。

2008-04-08T13:30，5號機組并列。

2008-04-10T07:30，5號機組達到滿負荷，10號和28號線棒與其他引線線棒溫差小于1.5 ℃，與溫度最低線棒溫差小于3 ℃，溫差合格，缺陷完全消除。

2 原因分析

(1) 經檢查發現10號線棒內有異物，28號線棒端部管口也有一大塊焊瘤。這些異物嚴重影響了冷卻水的流量，是造成10號和28號線棒溫度異常的主要原因。

(2) 內冷水運行pH值長期低于6.8，加快了內冷水系統的銅腐蝕。由于水中銅含量偏高，又加快了線棒內氧化銅的沉積速度，促使了線棒棒溫度的升高。

(3) 線棒持續高溫運行，加劇了2根線棒惡化的趨勢。因為溫度越高，氧化銅的沉積速度越快。存有異物的10號和28號線棒，長期在較高溫度下運行，必然造成線棒內的氧化銅沉積量不斷增多。隨著線棒冷卻水通流量的減少，冷卻效果下降，線棒水溫再升高，溫度升高又加快了腐蝕，增大了沉積量，形成了一個惡性循環。

3 防范措施

結合現場試驗和異常原因分析結果，可采取以下防范措施。

(1) 在內冷水系統上加裝一套超凈化裝置，解決內冷水pH值偏低問題。

(2) 內冷水系統應充氮運行，保持內冷水與大氣隔絕，以減少水中的氧和二氧化碳的含量，可以有效控制內冷水的水質，防止銅的腐蝕。

(3) 確認發電機線棒水流通暢，沒有異物，并對發電機線棒進行化學清洗和鍍膜。

1 紀 強，石宗國，石立斌．600MW發電機定子線棒溫度高的原因分析[J]．華電技術，2010，32(3):23-24.

2 李俊卿，李和明．汽輪發電機負荷變化時水內冷定子線棒的溫度水力模型[J]．中國電機工程學報，2005，25(9):122-125.

3 劉穆軒．防止大型發電機定子線棒溫度異常升高的對策[J]．天津電力技術，2001，(1):75-78.