發(fā)電機(jī)定子線棒溫差異常增大的處理

王 偉，王春義，李念臣

(1.華能濟(jì)寧運(yùn)河發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)寧 272003；2.山東電力研究院，山東 濟(jì)南 250002)

華能濟(jì)寧運(yùn)河發(fā)電有限公司5號機(jī)為上海電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-330-2型汽輪發(fā)電機(jī)，于2006年9月正式投產(chǎn)。自2007年8月份開始，5號發(fā)電機(jī)10號線棒溫度與其他線棒溫度相比溫差逐漸升高。2007-08-13，線圈溫差達(dá)到報警值10 ℃，其中定子10號槽線圈、10號出水管溫度最高，定子28號槽線圈、28號出水管溫度稍高。

1 處理過程

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，5號發(fā)電機(jī)定子10號槽上層線圈、28號槽上層線圈存在堵塞。因此決定對5號發(fā)電機(jī)停機(jī)并反沖洗。2007-08-17，5號發(fā)電機(jī)停機(jī)，對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)進(jìn)行了整體正反沖洗，沖洗壓力為0.3 MPa，每2 h正反交替一次，共進(jìn)行了12 h。8月19日，5號發(fā)電機(jī)運(yùn)行后，因沖洗效果不明顯。發(fā)電機(jī)限負(fù)荷運(yùn)行。

2007-10-23T08:00，5號發(fā)電機(jī)停機(jī)，拆除5號發(fā)電機(jī)定子10號和28號槽上層線圈進(jìn)出水絕緣引水管與總進(jìn)出水管處的接頭，用高壓氮?dú)馀浜铣}水對10號和28號槽上層線圈水路進(jìn)行了反復(fù)吹掃、沖洗。吹掃前，10號和28號槽上層線圈水路水流量在0.1 MPa壓力下分別為3 300 ml/min和3 950 ml/min。至23:00，未吹出明顯異物。10月24日上午，提高氮?dú)鈮毫χ?.8 MPa，配合除鹽水繼續(xù)進(jìn)行反復(fù)吹掃、沖洗，從10號槽上層線圈吹出類似膠皮的螺旋狀異物2塊，28號槽上層線圈未吹出明顯異物。

吹出異物后，5號發(fā)電機(jī)定子10號、28號槽上層線圈水路水流量在0.1 MPa壓力下分別為4 100 ml/min和4 650 ml/min，經(jīng)上海電機(jī)廠人員鑒定，認(rèn)為水流量合格(出廠試驗時線圈水路水流量達(dá)3 600 ml/min即為合格)。

2007-10-31，10號槽線圈與其他線圈溫差為2.4 ℃，合格。2007-11-11T17:20，10號槽線圈與其他線圈溫差再次達(dá)到12 ℃，28號線棒與其他線圈溫差仍為4.8 ℃左右，與處理前無明顯變化。這說明10號和28號槽線圈還存在堵塞現(xiàn)象。因此5號機(jī)組只能采取降負(fù)荷方式運(yùn)行。

2008-03-08，5號發(fā)電機(jī)大修，檢修人員更換了10號線棒。拆開10號線棒及鄰近線棒汽勵兩側(cè)絕緣引水管與總進(jìn)出水管連接的接頭，用量杯法進(jìn)行水流量試驗，控制水壓在0.1 MPa。用量杯測量10號線棒在60 s內(nèi)流過的水流量，測試結(jié)果為2 900 ml和3 000 ml。同時用量杯法對新線棒進(jìn)行水流量試驗，測試結(jié)果為5 900 ml和6 000 ml。對取出的10號線棒用10 kg壓力氮?dú)夂退疀_洗，無明顯污物吹出，只吹出部分碎末狀黑色物體。再次用量杯法做水流量試驗，試驗結(jié)果依然為3 000 ml，無明顯變化。

由于28號線棒溫差也較大，因此決定對28號線棒也進(jìn)行流量試驗，同時對運(yùn)行中正常的同為與出線引水管相連的37號線棒進(jìn)行流量試驗，以進(jìn)行結(jié)果比對。28號線棒的測量結(jié)果為3 200 ml和3 200 ml，37號線棒的測量結(jié)果為5 800 ml和5 850 ml。28號線棒溫差雖未超標(biāo)，但比37號正常線棒以及新的備用線棒的水流量明顯偏低，說明28號線棒內(nèi)同樣存在堵塞現(xiàn)象，因此決定對28號線棒進(jìn)行沖洗處理。對28號線棒進(jìn)行正向高壓氮?dú)馀c水沖洗，沖洗2次后，做水流量試驗，測量結(jié)果為3 600 ml。再對28號線棒進(jìn)行反向高壓氮?dú)馀c水沖洗，沖洗2次后，做水流量試驗，測量結(jié)果為4 800 ml、4 600 ml和4 650 ml。對28號線棒進(jìn)行高壓氮?dú)馀c水沖洗后，線棒流量有較大好轉(zhuǎn)，但仍未達(dá)到正常線棒流量值，且沖洗時無明顯污物吹出，僅有碎末狀黑色物體排出。后經(jīng)多次沖洗后，水流量試驗沒有明顯增大，并且與正常線棒水流量標(biāo)準(zhǔn)相差較大，因此決定更換28號線棒。檢查拆下的28號線棒時發(fā)現(xiàn)，線棒勵側(cè)與進(jìn)水管的接頭處有焊渣殘留，堵塞了部分線棒水路，導(dǎo)致28號線棒水流量低引起溫度升高。

2008-04-08T13:30，5號機(jī)組并列。

2008-04-10T07:30，5號機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷，10號和28號線棒與其他引線線棒溫差小于1.5 ℃，與溫度最低線棒溫差小于3 ℃，溫差合格，缺陷完全消除。

2 原因分析

(1) 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)10號線棒內(nèi)有異物，28號線棒端部管口也有一大塊焊瘤。這些異物嚴(yán)重影響了冷卻水的流量，是造成10號和28號線棒溫度異常的主要原因。

(2) 內(nèi)冷水運(yùn)行pH值長期低于6.8，加快了內(nèi)冷水系統(tǒng)的銅腐蝕。由于水中銅含量偏高，又加快了線棒內(nèi)氧化銅的沉積速度，促使了線棒棒溫度的升高。

(3) 線棒持續(xù)高溫運(yùn)行，加劇了2根線棒惡化的趨勢。因為溫度越高，氧化銅的沉積速度越快。存有異物的10號和28號線棒，長期在較高溫度下運(yùn)行，必然造成線棒內(nèi)的氧化銅沉積量不斷增多。隨著線棒冷卻水通流量的減少，冷卻效果下降，線棒水溫再升高，溫度升高又加快了腐蝕，增大了沉積量，形成了一個惡性循環(huán)。

3 防范措施

結(jié)合現(xiàn)場試驗和異常原因分析結(jié)果，可采取以下防范措施。

(1) 在內(nèi)冷水系統(tǒng)上加裝一套超凈化裝置，解決內(nèi)冷水pH值偏低問題。

(2) 內(nèi)冷水系統(tǒng)應(yīng)充氮運(yùn)行，保持內(nèi)冷水與大氣隔絕，以減少水中的氧和二氧化碳的含量，可以有效控制內(nèi)冷水的水質(zhì)，防止銅的腐蝕。

(3) 確認(rèn)發(fā)電機(jī)線棒水流通暢，沒有異物，并對發(fā)電機(jī)線棒進(jìn)行化學(xué)清洗和鍍膜。

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2 李俊卿，李和明．汽輪發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化時水內(nèi)冷定子線棒的溫度水力模型[J]．中國電機(jī)工程學(xué)報，2005，25(9):122-125.

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