发电机内冷水系统的运行

关于发电机内冷水系统处理的若干思考摘要：分析发电机内冷水处理系统的运行标准，了解冷水运行系统存在的问题，研究问题出现的原因，可得知发电机厂内冷水铜含量长期超标。

为了应对超标对生产所带来的不良影响，可以使用缓蚀剂以及离子交换处理技术，使内冷水质量符合要求，具有推广利用价值。

可使发电机内冷水处理系统运行更快、更科学，提升生产效率，保障整体安全性、可靠性、合理性。

关键词：发电机；冷水系统；处理；研究分析水质对发电机的运行有着直接关联，对水质进行精准控制，可以使机组运行速度以及最终生产效率得到优化。

我国发电机以300MW机组为例，自2021年至2022年发生的生产安全事故13起。

虽整体降低，但其事故原因依然与冷水回路堵塞、断水等有关联。

300MW大机组内部的冷水处理系统更容易出现问题，内冷水系统在出现结垢或腐蚀等问题后，其发电机的冷却绝缘效果将会明显下降，为安全生产带来隐患。

需要结合生产需求，使用除盐水、凝结水，融合 BTA+EA缓释剂、溢流法、小混床处理法等进行处理。

可保障发电机内冷水处理水质达到要求，降低运行维护费用。

一、内冷水系统水质不合格原因分析（一）内冷水补水不合理内冷水补水系统不合理是首要原因，在发电机组运行时，其内冷水需要使用除盐水。

通过一级除盐结合混床处理得到的除盐水，水质虽然能够达标，但除盐水进入水箱后，受客观因素影响，水质下降。

例如，机组在正常运行时，除盐水会受到二氧化碳溶解速度、凝结水箱系统密封程度、水分停留时间、水位波动等影响，自身PH值出现变化[1]。

除盐水中包含了其他的弱酸性物质，当PH值到达一定峰值且稳定后，该物质的不饱和趋势明显上升。

这种物质与二氧化碳融合（二氧化碳物质来源于空气中二氧化碳气体溶解），在生产环境空气污染不严重的情况下，并不会出现内冷水系统水质问题。

一旦周围出现空气质量下降等问题（如温度上升），势必会在机组运行时导致内容水系统水质明显下降。

除盐水与空气接触，并溶解二氧化碳物质在水中发生电离反应。

发电机内冷水的处理及应用摘要：发电机处于电厂的心脏部分，发电机内冷水水质的好坏对电厂安全影响很大。

随着高参数、大容量发电机组的增多，发电机采用水—氢—氢冷的方式也越来越多，为保证发电机安全运行，就必须要防止内冷水系统的腐蚀与结垢，保证冷却水效果及绝缘性能。

关键词：发电机；内冷水；处理火电厂发电机内冷水系统的水质与发电机的对地绝缘性能和铜线棒的腐蚀速率密切相关，其水质控制方法直接影响机组的运行安全。

由于内冷水的pH值较低，使水中含铜量及电导率均在高限，腐蚀产物还可能在线棒的流通部分沉积，引起局部过热，甚至造成局部堵死现象，影响发电机组的安全运行，运行过程中水冷器的泄漏以及水冷器运行前未经冲洗或冲洗不彻底等都会使生水中的杂质进入内冷水系统，造成系统腐蚀和堵塞，因此对发电机内冷水进行处理是十分必要的。

1.发电机内冷水水质要求及质量标准1.1内冷水水质要求由于内冷水在高电压电场中作冷却介质，因此各项质量要求必须以保证发电机安全经济运行为前提。

发电机内冷水水质应符合如下技术要求：①有足够的绝缘性能（即较低的电导率），以防止发电机线圈的短路。

②对发电机铜导线和内冷水系统无腐蚀性。

③不允许发电机内冷水中的杂质在空心导线内结垢，以免降低冷却效果，使发电机线圈超温，导致绝缘老化和失效。

1.2 内冷水质量标准根据《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DLT 801-2002）的规定，我国发电机内冷水质量标准如下：2.发电机铜导线受内冷水腐蚀机理发电机铜导线的材质一般为紫铜，在不加保护的情况下，其腐蚀速率一般为0.002～0.05g／（m2?h），氧是主要的腐蚀剂，水中二氧化碳的含量和pH值对腐蚀程度影响较大。

在ρ（O2）＝0.1-2mg/L、p(CO2)=1-5mg/L、pH=6.5-7.8的条件下，溶解的氧与铜相互作用，形成氧化膜：Cu+O2=2CuO （2-1）这些氧化铜会均匀地覆盖在铜表面上，它的保护性能较差，不能防止基体腐蚀过程的进一步发生。

大型发电机内冷水系统运行管理及技术措施研究摘要：本论文对发电机内冷水系统的运行及检修过程的管理要求及技术措施进行了分析，针对二十五项反措及国标中对发电机内冷水系统的要求进行了解析，得出一些防止发电及内冷水系统进异物的措施，防止因发电机内冷水系统故障导致的发电机损坏事故的发生，为提高大型发电机内冷水系统运行可靠性提供了理论基础。

关键词：发电机；内冷水系统；运行管理1.前言发电机内冷水系统是发电机运行中对定子线棒进行降温的主要技术，其对发电机的正常运行有着极其重要的作用，发电机的对地绝缘性能和定子线棒的铜腐蚀速率及内冷水系统异物堵塞直接关系到发电机组的安全运行。

在发电机运行期间因发电机内冷水系统堵塞断水等原因引发了不少的安全事故。

为了避免内冷水系统的腐蚀结垢或者进入异物导致发电机损坏的重大事故发生，对发电机内冷水运行及检修中的管理及技术措施研究变得尤为重要。

2.发电机内冷水系统运行中的管理措施研究发电机内冷水系统运行中的管理措施主要针对发电机定子线棒的腐蚀结垢及堵塞起到预防作用，为了预防以上事故的发生，系统运行中的主要工作是加强对发电机内冷水水质的监控。

发电机定子线棒主要以内冷水作为冷却介质，但是水除了具有换热的性质外，还对定子线棒具有一定的腐蚀性，所以在发电机组的运行中保证水质对发电机安全运行具有重要作用。

GBT12145-2008《火力发电机组及其蒸汽动力设备水汽质量GB/T12145--2016中第十三项水内冷发电机的冷却水质量标准要求：空心铜导线的水内冷发电机的冷却水质量可按表1和表2进行控制。

其中空心不锈钢导线的水内冷发电机的冷却水应控制电导率小于1.5 uS/cm。

针对发电机内冷水系统的运行工况实际状态，本论文提出了一些在系统运行过程中可采取的监控手段，用以保证发电及内冷水系统水质的稳定性。

1.通过内冷水加碱装置控制发电机内冷水的PH值，尽量使其PH值控制至8.0-8.9的范围内（该范围内铜的腐蚀速率最低）。

超超临界机组发电机内冷却水运行中存在的问题及处理发布时间：2022-08-17T05:51:16.681Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷第4月7期作者：王典泽苏江波杨龙[导读] 剖析了超超临界机组发电机运作中的腐蚀和累积问题，明确提出了超超临界机组发电机发电机内冷却水的操控指标值，研发了FNC-1和FNC-2发电机内冷水处理系统，各自用以发电机电机定子冷却水和双水内冷却水的解决方案中。

具体运作说明，该设备的确是具有防腐蚀防沉积的功效。

王典泽苏江波杨龙华电新疆五彩湾北一发电有限公司摘要：剖析了超超临界机组发电机运作中的腐蚀和累积问题，明确提出了超超临界机组发电机发电机内冷却水的操控指标值，研发了FNC-1和FNC-2发电机内冷水处理系统，各自用以发电机电机定子冷却水和双水内冷却水的解决方案中。

具体运作说明，该设备的确是具有防腐蚀防沉积的功效。

关键词：超临界机组发电机冷却水处理一、超临界机组发电机的特殊性伴随着发电机组容积的提升，发电机定子管水路的相对高度减少，发电机造成的起始工作电压也有一定的减少。

如中国某发电机厂制造的300 MW发电机定子中空电导体横截面规格为7.1mm；600 MW发电机相匹配的规格为3.15 nm:1000 MW发电机相匹配的规格为3.15 mm。

水路相对高度减少会出现的不良反应有：（1）流水的边界效应会扩大，流动速度减少，腐蚀物质非常容易沉积。

(2)针对同样的电机定子管，尽管出水量降低，但升温会提升，而铜腐蚀物质的溶解性会由于气温的增高而减少，进而使铜沉积提升。

对于来源于发电机的起始工作电压，30OMW发电机组为2400V；200mw机组为2800V；1 000MW发电机组为2840 V，发电机传出的起始工作电压上升会提升腐蚀物质电沉积的概率。

这具体就是指铜腐蚀物质中碘离子的离解，会以金属材料铜的方式沉积在出水量端【1】。

因为超超临界机组发电机的独特性，电机定子冷却水的水质检测标准应更严苛，不然会危害发电机的可靠运作。

一、发电机定子冷却水系统的作用发电机定子冷却水系统是在发电机运行的全过程中，提供温度、流量、压力和品质（水质和纯度）符合要求的水作为冷却介质，通过定子绕组空心线圈将绕组损耗产生的热量带出，在水冷却器中由闭式循环冷却水带走高纯度定子冷却水从定子绕组吸收的热量。

定子绕组冷却水系统是一个闭式循环水系统。

该系统在发电机运行中，应保证向定子线圈不间断地供水，监视水压、流量和电导率等参数在规定范围内。

利用自动水温调节器，以调节定子线圈冷却水进水温度，使之保持在规定范围内并基本稳定。

设置了离子交换器，用以提高进入定子线圈冷却水的水质。

系统的特点及功能简介如下：（1）采用冷却水通过定子线圈空心导线，将定子线圈损耗产生的热量带出发电机。

（2）用水冷却器带走冷却水从定子线圈吸取的热量。

（3）系统中设有过滤器以除去水中的杂质。

（4）用分路式离子交换器对冷却水进行软化，控制其电导率。

（5）使用监测仪表及报警器件等设备对冷却水的电导率、流量、压力及温度等进行连续的监控。

（6）具有定子线圈反冲洗功能，提高定子线圈冲洗效果。

（7）水系统中的所有管道及与线圈冷却水接触的元器件均采用抗腐蚀材料。

二、发电机定子冷却水系统的流程该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环系统。

水泵从水箱中吸水后送入水冷器降温，然后经过过滤器除去机械杂质。

经流量孔板后分两路进入发电机定子线棒中的空导线和引线定子出线套管，冷却水由励端进入，由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循环。

为了冲洗发电机内冷却管方便，还设有反冲洗管逆向流回至水箱。

三、系统设备组成及作用该系统的设备主要由定子冷却水箱、定子冷却水泵、定冷水冷却器、定子水滤网、离子交换器、导电度仪等及有关管道、流量控制开关、阀门组成。

1、定子冷却水箱：定冷水箱是定子水冷系统中的一个储水容器。

发电机出水管口伸入水箱内液面以下，可以消除发电机回水的汽化现象，回水中如含有微量氢气也可在水箱内释放，当箱内气体压力高于设计整定值时，安全阀自动排汽，水箱上装有水位控制开关和就地水位计，当水箱水位下降时，控制开关动作，自动向水箱内补水及对不正常水位发出报警。

发电机内冷水系统讲义一、定、转子冷却水系统设备规范序号名称型式数量单位容量位置备注1 尺寸（长×宽×高）集装式m 4.7×3×32 每套泵组重量kg 822/600 定子/转子3 储水容量m3 2.3/2.3 定子/转子4 冷却水总容量m3 3.2/3.2 定子/转子5 泵组数量和功率2/2 kW 30/226 冷却器型式板式7 发电机额定条件下冷却水流量m3/h 59/30 定子/转子8 定、转子冷却水进水压力MPa ≤0.39 说明通过泵组的冷却水是否要经过处理和过滤是10 定、转子冷却水进水温度℃30~4011 定子线圈内冷却水性质除盐水12 系统材料不锈钢13 水泵不锈钢14 管道不锈钢15 热交换器气体不锈钢16 热交换器管子不锈钢17 集箱不锈钢18 蒸汽加热器不锈钢二、发电机断水保护1．发电机转子冷却水压力小于0.1MPa，且发电机转子冷却水流量小于21t/h，延时30s，发电机跳闸。

2．发电机定子冷却水压力小于0.1MPa，且定子冷却水流量小于36t/h，延时30s,发电机跳闸。

3. 发电机端部冷却水压力小于0.1MPa，且端部冷却水流量小于5t/h，延时30s，发电机跳闸。

三、定、转子冷却水系统的启动1. 系统检查完好，各阀门处于规定状态。

2．联锁保护试验正常。

3．确认定、转子水箱水质合格、水位正常，投入补水自动。

4．检查泵油质合格、油位正常。

5．联系电气测绝缘合格后送电。

6．开启定、转子冷却水泵进口门，启动一台定、转子冷却水泵，缓慢开启泵出口门向系统注水排空气，检查泵电流、声音、振动正常，出口压力、轴承温度正常。

7．全开泵出口门后，调整定、转子冷却水泵再循环门或发电机冷却水进水门，使发电机进水压力、流量正常。

检查就地、DCS上个参数正常，无异常报警信号。

8．检查系统无泄漏，盘根甩水正常、不发热。

9．配合热工投入内冷水温度调节自动。

10．泵运行正常后，开启另一台泵出口门，投入备用泵联锁。