1.有关发电机内冷水水质标准
有四个标准涉及到发电机内冷水的水质指标,分别是:<<火力发电厂水汽化学监督导则>>DL/T561-95,<<火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量>>标准GB/T-12145-1999,<<大型发电机内冷却水质及系统技术要求>>DL/T801-2002和<<电力基本建设热力设备化学监督导则>>DL/T889-2004.
为了减轻发电机铜线棒的腐蚀,在电导率合格(<2μS/cm)的前提下应尽量提高发电机内冷却水PH值.此外还要严格控制补充水的质量,有条件时还应对内冷却水系统采取密封措施.对于采用凝结水作为补充水的,还应注意硬度指标,在凝汽器泄露时不得用凝结水作为补充水.在以上四个标准中, DL/T801-2002规定饿化学指标最为严格,但规定的铜指标仍然偏高,如果偏上限运行,容易发生铜腐蚀产物的沉积.
DL/T801-2002的规定
DL/T801-2002中第三项”:内冷却水质及内冷却水系统运行监督”规定如下:
PH值(25℃) 电导率(25℃) μS/cm 硬度
μmol/L 铜
μg/L 溶氨量
μg/L 溶氧量(a)
μg/L
7.0-9.0 ≤2.0 <2.0 ≤40 <300 ≤30
a.全封闭式内冷却水系统
2.有关发电机内冷却水标准对电导率规定的依据及说明
不同标准对发电机内冷却水电导率的规定值不同,这使得电厂水处理工作人员感到困惑.在<<火力发电厂水汽化学监督导则>>DL/T561-95中规定:25℃时不大于10μS/cm.在<<火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量>>标准GB/T-12145-1999中规定: 25℃时不大于5μS/cm.在<<大型发电机内冷却水质及系统技术要求>>DL/T801-2002中规定: 25℃时不大于2μS/cm.在<<电力基本建设热力设备化学监督导则>>DL/T889-2004中规定:25℃时不大于2μS/cm.也就是说随着时间饿推移,电导率的标准越来越严格.这主要是发电机内冷却水的水质不像锅炉给水,炉水标准那样划分压力等级,几乎所有容量的发电机都使用同样的冷却水标准.但是小容量的发电机组,由于发电出力的原始电压较低,所以要求的电气绝缘等级也就相对较低.因此内冷却水的电导率也就可以放宽些.近几年来,机组容量向超大化发展,发电机出力的原始电压提高了,发电机要求的电气绝缘等级也就相对提高了.一般地,老机组如果没有电气绝缘问题,原来执行的标准仍可以继续执行.因为电导率指标放宽些,可以给发电机内冷却水的处理和防腐工作以宽松的空间.
3.发电机内冷却水标准对PH值规定的依据及说明
在发电机内冷却水的温度(40℃-60℃)范围内,铜腐蚀速率最低的PH值范围是8.5—9.1.超过此范围,腐蚀速率均会增加.如果按照<<大型发电机内冷却水质及系统技术要求>>DL/T801-2002的要求,电导率不应超过2μS/cm,分别用NaOH或氨水调节PH值,理论上可分别达到8.89和8.85.这是规定PH值上限的依据.实际上内冷却水中还含有其他离子,如铜的一价(来自铜的腐蚀)和二价离子,碳酸氢跟离子(来自空气中饿二氧化碳)等,它们均会影响电导率.在保证电导率不超标的前提下,PH值远远达不到标准所规定的9.0.因此,其他三个有关发电机内冷却水的标准均没有规定PH值的上限.与水汽系统相比,由于内冷却水系统的总容积小,用氨水或其他药剂调节PH值时所需的药量少,PH值的控制困难,所以很多电厂都不加药调整,并直接采用除盐水作为补充水.因此<大型发电机内冷却水质及系统技术要求>>DL/T801-2002规定PH值(25℃)>7.0,其他3个有关内冷却水的标准均规定PH值(25℃)>6.8.这是规定PH值下限的依据.这里需要说明的是,虽然DL/T801-2002规定PH值下限比其他3个标准提高了0.2,但在具体执行时,必须采用弱碱性混床处理或加药方式,才能保证PH值(25℃)>7.0的要求.也就是说, DL/T801-2002是最严格的发电机内冷却水标准.
另外,为了减少铜的腐蚀,在电导率不超标的情况下,尽量提高PH值.
4.发电机内冷却水标准对硬度的规定的依据及说明
因为发电机内冷却水有电导率指标的控制,不宜大量加药防腐,所以就要严格控制水中有害物质.规定发电机内冷却水的硬度<2.0μmol/L有两方面含义,一是不能把漏入循环冷却水的凝结水作为补充水;二是防止因水-水交换器冷却管泄露,其他冷却水漏到发电机内冷却水系统.
5.发电机内冷却水标准对含铜量规定的依据及说明
由于电导率的限制,内冷却水的PH值比铜腐蚀最低的PH范围8.5-9.1低,所以,铜线棒有一定的腐蚀.规定发电机内冷却水的含铜量本意是控制铜的腐蚀,但实际上冷却水的含铜量不能说明铜的腐蚀速率,因为含铜量与运行时间,补充水率,旁路处理以及内冷却水的处理方式有关.由于内冷却水处于循环状态,在运行过程中内冷却水的含铜量会逐渐增高.如果不对内冷却水进行(部分或全部)更换或进行部分旁路,铜离子高到一定程度,会发生CuOH或Cu(OH)2 的沉淀,轻则影响传热,重则堵塞铜线棒的水流通道.对于内冷却水含铜量的规定,在<<火力发电厂水汽化学监督导则>>DL/T561-95中规定添加缓蚀剂时不大于40μg/L,不加缓蚀剂时不大于200μg/L,.在<<电力基本建设热力设备化学监督导则>>DL/T889-2004中规定不大于200μg/L,目标值不大于40μg/L.在<<火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量>>标准GB/T-12145-1999中规定不大于40μg/L.在<<大型发电机内冷却水质及系统技术要求>>DL/T801-2002中规定铜含量小于40μg/L.通过以上分析可以看出,有些标准规定含铜量≤200μg/L明显偏高,应控制小于40μg/L,甚至更低才更安全.
6.发电机内冷却水标准对溶解氧规定的依据及说明
对于定子冷却水系统,由于系统可以采取密封措施,所以可以对水中的溶解氧亮进行控制.铜在纯水中饿溶出,并非随着水中氧的浓度成比例升高,而是先随含氧量的升高而升高,然后随含氧量的升高而下降.在溶解氧浓度小于30μg/L的范围内,铜的腐蚀速率相对较低,仅为23mg/(m2.d),即0.001mm/a,完全可以满足设备使用寿命的要求.溶解氧浓度在2mg/L-3mg/L的范围内,铜的腐蚀速率最高,所以应避免在这一范围内运行.
对于双水内冷的发电机组,由于转子冷却水不能采取密封措施,如果转子冷却水和定子冷却水公用一个水箱,水中的溶解氧可以达到饱和,这时除了氧腐蚀外还有二氧化碳腐蚀,所以,双水内冷系统中,铜线棒的腐蚀速率明显偏高,冷却水的含铜量也偏高.目前对溶解氧尚未有好的控制方法.所以所有涉及内冷却水的标准都没有对转子冷却水的溶解氧进行规定.
7.发电机内冷却水对含氨量规定的依据及说明
DL/T801-2002中规定,发电机内冷却水的PH值上限为9.0,这时所对应的氨浓度约为300μg/L,这是规定内冷却水含氨量小于300μg/L的依据.但要保证内冷却水的电导率小于2μS/cm,含氨应小于180μg/L.