汽輪發電機定子冷卻水水質優化控制與分析

張昱

摘 要：本文總結了定冷水系統改造及運行調試的過程。定冷水系統改造后，定冷水的電導率控制在 0.5μ/cm～1.5μS/cm，pH 控制在 8.0～8.9，銅含量小于 5.0μg/L。其中，銅含量優于 GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》和DL/T801-2010《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》的要求。

關鍵詞：發電機、定冷水、電導率、PH

1 前言

某電廠350MW機組，發電機為QFSN-350-2 型發電機，采用“水氫氫”冷卻方式，即定子繞組及其引線、出線采用水內冷，轉子繞組采用氫內冷，定子鐵芯及端部采用氫氣表面冷卻。定子繞組進水溫度 45-50℃，定子繞組冷卻水量 35m 3 /h，冷卻器進水溫度 25-38℃，額定氫壓 0.35MPa，冷氫溫度 45℃。

2 系統優化改造

本次改造是在原有定冷水系統的基礎上，通過對補水系統、排水系統的改造來實現定冷水水質的自動調節（兼顧定冷水電導率及 pH 值），從而降低發電機銅繞組腐蝕。

原定冷水系統的補水設計為單一除鹽水，本次改造為精處理出口母管加氨點后的凝結水和除鹽水兩路來水，經過定冷水智能凈化裝置自動配比并混合后，連續補入定冷水箱，作為定冷水系統補水。

原定冷水水箱的溢流排水直接排地溝。本次改造在定冷水箱與凝汽器之間安裝一個中間水箱。正常運行時，定冷水箱溢流排水自動流向中間水箱，使定冷水箱液位維持恒定，溢流到中間水箱的水則通過凝汽器負壓自動回收到凝汽器熱井。當中間水箱的液位下降到一定高度后，通往凝汽器的管路自動關閉，不影響凝汽器的真空。

3 定冷水水質控制目標

4 分項試驗

4.1 補水系統的調整

調整來水管路上的減壓閥，控制來水壓力在 0.3MPa-0.8MPa。如需重新調整來水壓力時，先關閉來水管路上的二次門，至減壓閥后壓力表顯示為零，再逆時針將減壓閥閥桿旋至頂端。然后，打開來水管路上的二次門，此時經減壓閥減壓后的補水壓力較低，再順時針旋轉減壓閥閥桿增加補水壓力，調整至設定壓力后旋緊緊固螺母。調節除鹽水補水流量為 300L/h 左右，調整電動調節閥開度在 30%左右，微開加氨后來水手動調節閥，至定冷水智能凈化裝置出口補水流量在 350L/h-400L/h，電導率在 1.30μS/cm -1.40μS/cm。該工況既保證了定冷水系統的補水水質合格，又不會導致電動調節門頻繁動作，從而確保了定冷水智能凈化裝置穩定運行。

4.2 定冷水箱液位與補水流量

2017年11月25日-11月29日，發電機定冷水補水流量和定冷水箱液位監測數據統計分析表明，補水流量維持在350L/h-500L/h之間，定冷水箱液位穩定在 515mm-525mm 之間。

4.3 補水電導率的確定

2017年11月25日-11月29日，定冷水電導率、pH和補水電導率監測數據見下表。監測數據表明，當補水電導率控制在1.308μS/cm -1.68μS/cm 之間時，定冷水箱電導率在1.218μS/cm -1.50μS/cm 之間，此時定冷水pH值在 8.5左右，能夠獲得最佳的定冷水水質。

4.5 補水電動球閥

當補水電導率連續大于3.00μS/cm 超過300s時，補水電動球閥自動關閉，從而確保定冷水水質不被污染；在補水水質合格后，補水電動球閥自動打開，繼續向定冷水箱補水。

5 系統改造后的運行效果

5.1 定冷水電導率及 pH

系統改造后，定冷水電導率和 pH數據見表 4-2。可以看出，定冷水電導率可保證控制在 0.5μS/cm-1.5μS/cm，pH 控制在 8.0-8.9，均滿足 GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》和 DL/T801-2010《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》的要求。

5.2 定冷水銅含量

系統完成調試投入運行后，定冷水銅含量檢測數據可以看出，定冷水銅含量均小于 5.0μg/L，優于標準中規定的定冷水銅含量小于20μg/L 的要求。

6 結論和建議

6.1結論

1）通過對發電機定冷水系統改造后，定冷水的電導率可控制在0.5-1.5μS/cm，pH控制在8.0-8.9，銅含量小于5.0μg/L，銅含量優于GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》和 DL/T801-2010《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》的要求。

2）系統改造后，定冷水箱液位能夠維持穩定運行，且運行中不加藥、不排污，不使用小混床，降低了運行成本。

3）定冷水箱高位溢流排水回收至中間水箱，再利用凝汽器負壓自動回收至凝汽器熱井，節約了用水量。

6.2建議

1）機組正常運行時以控制定冷水箱內定冷水電導率在0.5μS/cm-1.5μS/cm 之間，pH值在 8.0-8.9之間。

2）應確保凝結水精處理出口加氨運行正常和除鹽水水質良好。

3）定期對定冷水智能凈化裝置進行巡檢，確保裝置運行穩定。

參考文獻：

1、西安熱工研究院 . 發電機定冷水調試分析. 2017.

2、李培元.火力發電廠水處理及水質控制. 中國電力出版社.2000.

3、電力行業電廠化學標準化技術委員會.DL/T1039-2007發電機內冷水處理導則.中國電力出版社.2007.

4、上海汽輪發電機有限公司.汽輪發電機定子線圈冷卻水系統說明書.上海汽輪發電機有限公司.2008.