汽轮发电机定子冷却水水质优化控制与分析

张昱

摘 要：本文总结了定冷水系统改造及运行调试的过程。定冷水系统改造后，定冷水的电导率控制在 0.5μ/cm～1.5μS/cm，pH 控制在 8.0～8.9，铜含量小于 5.0μg/L。其中，铜含量优于 GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》和DL/T801-2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》的要求。

关键词：发电机、定冷水、电导率、PH

1 前言

某电厂350MW机组，发电机为QFSN-350-2 型发电机，采用“水氢氢”冷却方式，即定子绕组及其引线、出线采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯及端部采用氢气表面冷却。定子绕组进水温度 45-50℃，定子绕组冷却水量 35m 3 /h，冷却器进水温度 25-38℃，额定氢压 0.35MPa，冷氢温度 45℃。

2 系统优化改造

本次改造是在原有定冷水系统的基础上，通过对补水系统、排水系统的改造来实现定冷水水质的自动调节（兼顾定冷水电导率及 pH 值），从而降低发电机铜绕组腐蚀。

原定冷水系统的补水设计为单一除盐水，本次改造为精处理出口母管加氨点后的凝结水和除盐水两路来水，经过定冷水智能净化装置自动配比并混合后，连续补入定冷水箱，作为定冷水系统补水。

原定冷水水箱的溢流排水直接排地沟。本次改造在定冷水箱与凝汽器之间安装一个中间水箱。正常运行时，定冷水箱溢流排水自动流向中间水箱，使定冷水箱液位维持恒定，溢流到中间水箱的水则通过凝汽器负压自动回收到凝汽器热井。当中间水箱的液位下降到一定高度后，通往凝汽器的管路自动关闭，不影响凝汽器的真空。

3 定冷水水质控制目标

4 分项试验

4.1 补水系统的调整

调整来水管路上的减压阀，控制来水压力在 0.3MPa-0.8MPa。如需重新调整来水压力时，先关闭来水管路上的二次门，至减压阀后压力表显示为零，再逆时针将减压阀阀杆旋至顶端。然后，打开来水管路上的二次门，此时经减压阀减压后的补水压力较低，再顺时针旋转减压阀阀杆增加补水压力，调整至设定压力后旋紧紧固螺母。调节除盐水补水流量为 300L/h 左右，调整电动调节阀开度在 30%左右，微开加氨后来水手动调节阀，至定冷水智能净化装置出口补水流量在 350L/h-400L/h，电导率在 1.30μS/cm -1.40μS/cm。该工况既保证了定冷水系统的补水水质合格，又不会导致电动调节门频繁动作，从而确保了定冷水智能净化装置稳定运行。

4.2 定冷水箱液位与补水流量

2017年11月25日-11月29日，发电机定冷水补水流量和定冷水箱液位监测数据统计分析表明，补水流量维持在350L/h-500L/h之间，定冷水箱液位稳定在 515mm-525mm 之间。

4.3 补水电导率的确定

2017年11月25日-11月29日，定冷水电导率、pH和补水电导率监测数据见下表。监测数据表明，当补水电导率控制在1.308μS/cm -1.68μS/cm 之间时，定冷水箱电导率在1.218μS/cm -1.50μS/cm 之间，此时定冷水pH值在 8.5左右，能够获得最佳的定冷水水质。

4.5 补水电动球阀

当补水电导率连续大于3.00μS/cm 超过300s时，补水电动球阀自动关闭，从而确保定冷水水质不被污染；在补水水质合格后，补水电动球阀自动打开，继续向定冷水箱补水。

5 系统改造后的运行效果

5.1 定冷水电导率及 pH

系统改造后，定冷水电导率和 pH数据见表 4-2。可以看出，定冷水电导率可保证控制在 0.5μS/cm-1.5μS/cm，pH 控制在 8.0-8.9，均满足 GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》和 DL/T801-2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》的要求。

5.2 定冷水铜含量

系统完成调试投入运行后，定冷水铜含量检测数据可以看出，定冷水铜含量均小于 5.0μg/L，优于标准中规定的定冷水铜含量小于20μg/L 的要求。

6 结论和建议

6.1结论

1）通过对发电机定冷水系统改造后，定冷水的电导率可控制在0.5-1.5μS/cm，pH控制在8.0-8.9，铜含量小于5.0μg/L，铜含量优于GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》和 DL/T801-2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》的要求。

2）系统改造后，定冷水箱液位能夠维持稳定运行，且运行中不加药、不排污，不使用小混床，降低了运行成本。

3）定冷水箱高位溢流排水回收至中间水箱，再利用凝汽器负压自动回收至凝汽器热井，节约了用水量。

6.2建议

1）机组正常运行时以控制定冷水箱内定冷水电导率在0.5μS/cm-1.5μS/cm 之间，pH值在 8.0-8.9之间。

2）应确保凝结水精处理出口加氨运行正常和除盐水水质良好。

3）定期对定冷水智能净化装置进行巡检，确保装置运行稳定。

参考文献：

1、西安热工研究院 . 发电机定冷水调试分析. 2017.

2、李培元.火力发电厂水处理及水质控制. 中国电力出版社.2000.

3、电力行业电厂化学标准化技术委员会.DL/T1039-2007发电机内冷水处理导则.中国电力出版社.2007.

4、上海汽轮发电机有限公司.汽轮发电机定子线圈冷却水系统说明书.上海汽轮发电机有限公司.2008.