水电厂结露现象的防治措施

刘薇　刘进波　赵云

【摘 要】 本文主要围绕着水电厂的结露现象展开分析，探讨了结露出现的原因，分析了应该采取何种措施来避免结露问题，以期可以为水电厂防止结露提供参考。

【关键词】 水电厂；结露现象；防治措施

一、前言

针对水电厂运行过程中的结露问题，水利部门的相关人员必须要分析结露现象出现的原因，同时，明确结露现象的具体的解决措施，这样才能够有效的防止结露问题的出现。

二、结露问题的提出

水电站技术供水是保障水电厂正常运行的重要部分，其主要作用是解决水輪发电机组、水冷变压器、水冷空气压缩机等设备的冷却与润滑。由于电站地质条件的不同，各电站的取水方式则存在不同，这样致使供水水源温度与厂房环境温度之间存在一定的温差。当温差达到一定值时，则使供水管道外壁出现结露现象。每年的夏季这种现象更加严重。当结露速度较快时，结露水珠降落于地面也较快，时间长将导致供水管道所对应的下部地面形成白色的碳酸钙结晶。较大的结露降水使地面产生积水，地面处于滑湿状态，给检修及运行人员造成极大的不便，使他们处于不安全的工作环境。结露引起的厂房潮湿及地面形成白色的碳酸钙结晶也会使一些自动化程度较高、设备整洁的电站处于不安全的隐患之中。因此，有必要对电站结露的处理技术进行研究。

三、结露的危害

1、发电机空气冷却器结露，会造成机组转子和定子的绝缘性能下降，有可能导致绝缘击穿乃至停机等重大事故。

2、造成继电器误动作。刘家峡水电厂就曾发生过因结露严重而造成“转子一点接地”误动作。

3、造成油质劣化。当结露水进入轴承后会造成油质劣化，水分增加时造成油质乳化，加快氧化速度，同时也会增加油的酸性和腐蚀性，直接影响到机组的润滑和散热。

4、造成设备生锈、腐蚀。电厂设备如果长时间附着结露水，很容易产生锈蚀，严重时会使设备拒动。如不及时进行维护、检修，将会降低设备的使用寿命。

5、增加事故隐患。结露水造成的油质劣化、设备锈蚀、绝缘性能下降等危害，严重时将会引发故障或事故。

6、提高费用，增加成本。结露水的危害不仅造成维护、检修周期缩短及设备使用寿命减少，而且会增加备品备件的数量，导致电厂经济效益下降。

7、结露使地面处于滑湿状态，给检修及运行人员造成极大不便，使工作环境恶化。

四、结露原因

管路结露的根本原因与传热有关。传热可以以三种不同的方式进行：（1）固体内部的热量传递（导热）；（2）固体表面与流体间的热量传递（对流换热）；（3）物体表面与不直接接触的周围物体间的热量传递（辐射换热）。而水管路的结露现象则是由于方式（2）对流换热或对流放热引起。水电厂技术供、排水系统管路之所以会出现结露滴水，其主要原因是管道内水温较低，而其所处环境温度相对较高，按照热力学定理，热量总是自动地从高温物体传向低温物体。在固体和液体的热交换中，热量的转移主要依靠单性波作用，在气体中则主要依靠分子运动，当空气中的热分子传向水管表面时，由于管内的水温较低，使得水管表面温度始终低于一定的温度条件下的露点温度，从而产生结露，即俗称的出冷汗。

根据传热学的基本理论，凡是有温差存在的地方，就会存在热量转移现象。当高温物体向低温物体传热时，在一定的湿度下达到环境空气中的露点，即产生厂房供水管表面结露，形成依附于壁面的凝结液体。当凝结液体能润湿壁面（凝结液和壁面）的润湿角θ<90°时，凝结液体在壁面上会形成一层完整的液膜，这层液膜把蒸气与冷壁面隔开，凝结只在液膜表面上发生。当凝结液不能润湿壁面（θ>90°）时，凝结液在壁面的许多点上（称为凝结核心）以小液珠的形式依附于壁面。在界面力的作用下，这些液珠并不连成液膜，而是逐渐变大，到一定尺寸后，当重力的影响超过界面力时，便随机地沿管壁面滚下。这些滚下的液珠一方面与相遇的液珠会合成较大的液滴，另一方面又清扫了沿途所有的液珠，使无液珠的表面又继续凝结。这样，管壁面上很快又会有新的液珠形成和成长，并重复上述过程。这2种凝结即为结露的不同表现形式。在一定湿度下，由于结露温度点增高，则形成珠状凝结结露。管道表面的结露水珠在重力作用下降落于地面，而新的结露又随之产生。反复循环必将导致地下积水，使厂房湿度增加又进一步加重结露。

五、防治措施

1、通过关小技术供水阀门开度，减少技术供水流量。我们将技术供水阀门开度关至40%-50%，流量相应减少了40%-50%，从而提高了供水管路及冷却器温度，降低了温差，减少供水管路及冷却器结露。

2、通过开机后打开发电机热风盖板，停机后关闭发电机热风盖板，降低机组热、冷风温差，减少发电机空冷器结露，同时可以提高厂房温度。

3、监视厂房温度，投入辐射板，提高厂房温度、降低湿度，从而减少设备结露。

对于电厂供排水管道结露现象的处理，可以采用对管道外壁施加隔热保温层的措施。实际工作中，可采用如下措施。

（一）水系统管道。水电厂水系统中采用钢管取水和尾水取水，水的温度较低且常年保持恒温。在天气转暖过程中，水与空气温差不断加大，并且水电厂湿度较大，最容易在水系统管道表面产生结露。对水系统管道产生的结露水，采取的防治措施通常是用排、包、关几种方法，同时可以根据电厂的实际情况综合使用。

排是指用镀锌铁皮或其他材料做成排水通道安装在管子下方，把水排至不影响设备安全的地方。这种方法一般使用在发电机的空气冷却器和机组旁边的冷却水管等处。

包是指将水系统管道包扎起来，使空气不能接触到低温的水管道。防止结露水的产生。这种方法一般使用在水机层的管道上。包扎材料可以采用泡沫塑料（聚苯乙烯）、硅酸铅耐火纤维或海绵。但要注意水管的防锈和包扎材料的防潮。否则，不但防结露效果差，还会加速水管的锈蚀。

（二）对开关柜、水机层的设备，可采取放干燥剂、通风、烘干、擦干、做防护罩、包装密封、黄油密封、短路干燥及调节温度等措施，并加强监测及检修。

（三）综合治理。指通过对水电厂产生结露水的各种因素作综合考虑后采取的全面措施。主要是从设计、制造、安装、设备选择及备品备件等几个环节来避免结露水的产生。

4、疏导

为防止水电厂设备周围积水，消除湿源，必须做好排水系统。排水沟的大小、坡度不仅在设计上要满足规程要求，在施工质量上也要十分重视，不能产生倒坡和堵塞的现象。排水沟和集水井应加盖封闭，以消除不必要的敞露水面。还要做好防水面层，使之不漏水或少漏水。施工完毕，如发现有漏水点，应用导水管将水导入排水沟，或用灌浆补漏。

5、封堵

对于水电厂设备盘柜要将电缆进出线处进行防水和防火封堵，切断气态传湿源。对于地下厂房采用衬套结构为宜；地面水电厂房的发电机层以下的挡水墙内侧应加砌防潮隔墙。这样结构的裂隙及毛细管渗透水被夹层空间切断，余下的只有气态传湿，其传湿量是较小的。

6、隔离

厂房内技术供排水管应尽量采用暗管敷设。如采用明管敷设，则应加强维修管理，减少漏水。为了防止管外表面温度低于空气露点温度而造成结露，需要在管外表面包隔热材料。

7、密封

重要的机电设备应布置在干燥房间内；自動化元件、端子箱等应布置在封严的控制箱内，控制箱也不要贴近潮湿墙壁。

8、除湿

做好防潮处理，可以大大减少厂房内的产湿量，但除湿工作仍然不可少。一般应采用下述几种方法：

（一）供热降湿法。在温度特别低的潮湿部位，如水泵室、主阀室等，设备较少，产湿量大，采用全面除湿法很不经济。可把水电厂设备放在箱内，箱内装白炽灯、电加热器或红外线灯来提高箱内空气温度，降低相对湿度，即所谓局部供热降湿。这种措施简单，尚能解决一些问题。在这种方法中，空气的含湿量没有变化，虽然它不能带走湿负荷，但能降低空气相对湿度。

（二）通风除湿法。这种方法是将室外空气送到产湿部位，吸收其湿负荷后排出。例如地下水电站或泵站厂房投产初期围护结构中含水分较多，产湿量大，常采用通风的方法除湿，效果较好。只要房间空气露点温度高于送风点的温度，此方法就能带走房间湿负荷。但随着室内热负荷与湿负荷之比值的不同，室内的相对湿度可能降低，也可能不变或增加。在热湿比较小的低温、潮湿部位用通风除湿法就不能达到降低相对湿度的目的。

六、结束语

综上所述，水电厂结露问题只要能够用心的面对，积极采取措施，就可以大大减少结露问题的出现，所以，今后还必须要深入的分析水电厂的结露问题，不断提出新的方法来避免水电厂设备的结露。

参考文献：

[1]李凌华，周业权.水电厂机组下导瓦温过高处理[J].云南电力技术.2010（01）

[2]何小干，黄慧萍.水电厂计算机监控系统研究分析[J].中国高新技术企业.2010（07）