降低夏季整流柜可控硅运行温度的技术研究

宋丽娟（冀中能源邢矿集团金牛钾碱分公司，河北沧州061000）



降低夏季整流柜可控硅运行温度的技术研究

宋丽娟
（冀中能源邢矿集团金牛钾碱分公司，河北沧州061000）

摘要：对夏季整流柜可控硅浊度高的原因进行分析并提出了实施对策，为电解槽的平稳运行奠定了基础。

关键词：整流柜；可控硅；运行温度

冀中能源邢矿集团金牛钾碱公司内部所使用的整流柜是为电解槽提供电源，而可控硅对温度的要求比较高，可靠的运行温度为60℃，依靠纯水来冷却，受外界温度影响较大，在过去一度出现90℃的高温，极易对可控硅造成损坏，对生产造成严重威胁。

1　现状调查分析及确定目标值

2011年夏季，由于外界和循环系统的原因，可控硅出现了运行温度偏高的现象。为了以后便于改进，在72只运行中的可控硅做了调查，其中，43只出现温度高于60℃，最高的一只竟达到90℃。符合安全运行条件的可控硅只占到40.3%，这一结果对电解槽的稳定运行存在极大的安全隐患。

可控硅的正常运行温度为60℃，这是经过严格计算和实验得到的数据，因此确定将夏季整流柜正常运行时可控硅的温度保持在60℃以内。

2　温升原因分析及存在缺陷

经过仔细检查，发现只有1只可控硅是因自身原因造成的，可控硅本身压降是其他可控硅的1.5倍，打开柜门1 h后，平均每只降2℃，待停车后检查冷却系统，发现有12只冷却管严重堵塞，其余都有不同程度的堵塞，清理堵塞和清洗冷却用板换后，重新运行1 h后发现温度都接近60℃。

冷却系统存在以下几个缺陷。

（1）由于纯水的质量不是很高，与要求的pH值为7～9有偏差，一般为9以上，电导率也是要求的2倍；（2）冷却用纯水管道用的是黑色胶皮管，容易老化，产生的黑色粉末装颗粒，会混在纯水中堵塞循环水管，因为是黑色胶皮管不透明，根本看不到里面的水流状况；（3）散热器在纯水质量不高的情况下出现腐蚀现象，腐蚀后的杂质都比较硬，掺在纯水中使纯水中的杂质更多，更不利于散热；（4）换热用的板换常年不清理造成的换热效果不好；（5）冷却用的循环水是从电解车间引来，不好观察循环水的温度，很难判断是循环水的原因还是环境原因；（6）循环水阀门关闭，或是开度太小。

3　对可控硅运行温度原因进行分析

通过对可控硅的运行温度的现场调查，造成其温度高有以下几个原因。

（1）冷却用纯水硬度；（2）冷却用纯水pH值；（3）冷却用纯水电导率；（4）纯水循环管路；（5）纯水循环管路材料；（6）冷却用散热器；（7）外界循环水；（8）培训效果差。

对以上主要原因进行逐一分析。

（1）取样到化验室进行硬度化验。测得平均硬度为11°，远大于8°的硬度标准。

（2）取样到化验室进行pH值化验。平均pH值为12，远超过7～9的标准。

（3）取冷却水样到化验室进行电导率测定。电导率为1.11×10-4，约为正常值（0.6×10-4）的2倍。

（4）堵塞情况。2011年6月15日，企业在停车检修时，拆开纯水胶皮管路和冷却水葫芦连接处，发现有些连接处，尤其是水葫芦和胶皮管、管道和胶皮管连接处多出堵塞，形成水流不畅情况。进而达不到好的冷却效果。

（5）管材。经阅读说明和现场查看，纯水的硬管路材质为白钢管，软水路为黑色胶皮管，一般硬管路不会产生杂质，但是软管路却在老化，在水质不好的情况下，易产生分解物或是粉末状颗粒。

（6）腐蚀杂质。2011年6月15日，企业停车检修时，拆开纯水胶皮管路和冷却水葫芦连接处，发现有些水葫芦的连接处已经严重腐蚀，并有锈蚀现象。这种有损坏并有腐蚀杂质的东西又会再次进入纯水系统，进而形成恶性循环。

（7）循环水温度。当温度高时，打电话向电解岗位确认循环水温度为23℃，不高于25℃的温度标准。

（8）人员。金牛钾碱每周进行职工培训，通过对现场操作工培训，并检查结果，大部分操作工能清楚可控硅温度高的基本原因和基本解决方法。

由以上调查分析，确定主要原因为：（1）纯水的质量不高达不到使用要求；（2）纯水循环管路材质用的软管路存在老化和不利用观察的缺陷。

4　实施对策

针对纯水质量不高的问题，采取在离子交换器中更换新树脂，并用购买的工业纯水来解决，目的是为了滤去纯水中的杂质。具体措施：首先，选定性价比较高的树脂；其次，制定更换措施；最后，按措施进行更换，并检验更换效果。具体实施地点在1#、2#整流室。

更换树脂的具体步骤：（1）关闭交换器前端和后端进出口阀门；（2）拆开交换器底座螺栓，将交换器拆下；（3）打开交换器上端盖，将里面的就树脂及杂物清理干净，并用干净的水冲洗；（4）把交换器的底座螺栓上紧，从上部把树脂加进去；（5）树脂加到交换器4/5的位置为止；（6）打开底部出口阀门，让水通过压力慢慢渗入交换器直到淹没树脂；（7）检查底部没有渗漏点，盖上上端盖并压紧螺栓；（8）打开前端进口阀门，检查没有渗漏点。

针对纯水循环管路的问题，采取把原来的软水路用的黑色胶皮管，改为透明的加强蛇皮管来解决。目的是为了防止老化，降低杂质的形成几率，便于观察水路是否畅通。具体实施：首先，选合适的蛇皮管，检查蛇皮管的强度；其次，制定更换措施；再次：按措施进行更换；最后，更换完后，做一下打压试验。具体实施地点在1#、2#整流室。

具体步骤：（1）写操作票停高压，将高压开关柜的小车摇出；（2）用高压验电器验变压器没有电，并接上地线；（3）将整流控制柜的电源按钮打至关的位置；（4）关闭纯水系统的进口阀门，打开纯水系统的排水阀门，将里面的纯水排放干净；（5）将原来的黑色胶皮管拆下，检查连接水葫芦是否堵塞，并疏通；（6）检查连接水葫芦是否有腐蚀现象，并将腐蚀的水葫芦换掉，这样就可已增加连接强度；（7）换上透明的加强蛇皮管，并用管卡禁锢；（8）关闭排水阀门，打开上水阀门，进行打压试验，检查无漏点。

5　实施后的效果检查及可控硅的温度情况

（1）取纯水水样到化验室进行电导率测定，测得电导率平均值为0.50×10-4。

（2）在疏通并更换了纯水循环软管路后，纯水的动态可以通过观察清楚的看到，开车后2天又对可控硅的温度进行了测量和数据收集，平均温度在42℃，见表1。

表1　更换软管后可控硅的温度数据

6　结论

通过以上2项改进措施，分公司的整流冷却用纯水的质量得到了很好的提高，减少了对硬管路和软管路及冷却水葫芦的腐蚀。更换循环水软管并疏通管路后，冷却用纯水得到了很好的流通，并减少了老化速度和对纯水的污染，降低了管路堵塞和渗漏的几率，大大的提高了冷却效果。而可控硅在夏季的运行温度的降低，为电解槽的平稳运行奠定了基础。

Technical study of reduce rectifier cabinet SCR operating temperature in summer

SONG Li-juan
（Jizhong Energy Group Jinniu Potash Branch Company，Xingtai 054000，China）

Abstract：The reasons for high turbidity of silicon controlled rectifier in summer were analyzed and the countermeasures were put forward.Laying the foundation for the smooth operation of the electrolytic cell.

Key words：rectifier cabinet；silicon controlled；operating temperature

中图分类号：

文献标识码：B

文章编号：1009-1785（2016）01-0007-02

收稿日期：2015-09-14