定子冷卻水電導(dǎo)率增大的原因分析及改進(jìn)措施

【摘要】定子冷卻水多應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上，主要是通過冷卻的方式保證其各項(xiàng)性能的正常發(fā)揮，定子冷卻水可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)時(shí)間使用而產(chǎn)生的熱量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而損壞。定子冷卻水系統(tǒng)是循環(huán)的系統(tǒng)，而在循環(huán)的過程中，很容易發(fā)生電導(dǎo)率增大的問題，筆者結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn)分析了電導(dǎo)率增大的危害，并針對(duì)300MW發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組定子冷卻水電導(dǎo)率增大情況，進(jìn)行了原因分析，并且提出了幾點(diǎn)改進(jìn)措施，希望可以為相關(guān)部門提供參考，降低定子冷卻水電導(dǎo)率增大的概率。

【關(guān)鍵詞】定子冷卻；水電導(dǎo)率；原因措施

定子冷卻水可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)在使用的過程中溫度過高的問題，定子冷卻水一般用的是化學(xué)除鹽水，其首先通過電磁閥最后流入水箱，是一個(gè)循環(huán)的過程。而這些流通的機(jī)器在使用冷卻水之前都要先經(jīng)過處理，主要是清潔處理，在處理完檢驗(yàn)合格后才能引入除鹽水，而整個(gè)一過程中非常重要，很容易影響定子冷卻水的水質(zhì)。本文為了更好的提升定子冷卻水的使用效果，針對(duì)300MW的發(fā)動(dòng)機(jī)利用定子冷卻水系統(tǒng)運(yùn)作的過程中，電導(dǎo)率升高的情況進(jìn)行了研究，通過分析其原因，介紹了降低電導(dǎo)率升高的措施以供相關(guān)人員參考與借鑒。

一、定子冷卻水電導(dǎo)率增大的危害

為了分析出定子冷卻水電導(dǎo)率增大的原因，并找到改進(jìn)措施，筆者主要以300MW機(jī)組發(fā)電機(jī)為例，首先分析了定子冷卻水電導(dǎo)率增大對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)是QFSN—300—2—20。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這個(gè)型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生定子冷卻水電導(dǎo)率增大的情況比較多，其電導(dǎo)率最高為11μS/cm，這類情況的主要危害是：

1、電導(dǎo)率增大會(huì)使冷卻水中的電流出現(xiàn)泄漏情況，一般定子冷卻水多采用化學(xué)除鹽水，其電導(dǎo)率增大，說明水中出現(xiàn)了雜質(zhì)，如果不及時(shí)處理的話，雜質(zhì)會(huì)越來越多，使水中的電流量增大，一旦泄漏也會(huì)造成較大的影響，有時(shí)由于泄漏的電流比較大，還會(huì)造成發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障。水中的雜質(zhì)也會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的引水管老化情況，降低其使用的年限，使其過早的出現(xiàn)損壞跡象。

2、定子冷卻水的運(yùn)行系統(tǒng)是獨(dú)立封閉的，而且其是一個(gè)不斷循環(huán)的過程，在使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，冷卻水的水質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)問題，這主要是因?yàn)槠湓谘h(huán)的過程中，不斷的流過發(fā)電機(jī)的金屬零件而且與空氣接觸，這些物質(zhì)在與冷卻水接觸的過程中，會(huì)影響冷卻水的質(zhì)量與純度，如果任其繼續(xù)循環(huán)，必然加劇水質(zhì)污染，從而破壞循環(huán)管路的暢通，影響冷卻水的流通以及冷卻水效用的發(fā)揮。所以冷卻水的水質(zhì)下降，會(huì)造成電導(dǎo)率升高，從而引起發(fā)電機(jī)定子絕緣，水管老化或損壞，甚至損壞發(fā)電設(shè)備。

二、定子冷卻水電導(dǎo)率增大的原因

從上文可以看出，引起定子冷卻水電導(dǎo)率增大的原因有很多，而且這些問題主要是在使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)的，這與其循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)有很大關(guān)系，在循環(huán)的過程中會(huì)接觸很多其他的物質(zhì)，這些都會(huì)影響冷卻水的水質(zhì)。所以定子冷卻水的純凈程度是影響其系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素，定子冷卻水中的雜質(zhì)沉積是影響其電導(dǎo)率增大的重要原因，下面筆者詳細(xì)的分析這些影響因素引起冷卻水電導(dǎo)率增大的具體原因：

1、定子冷卻水離子交換器樹脂失效。

2、定子冷卻水冷卻器泄漏。

3、定子冷卻水箱密封不好，空氣中的CO，溶于定子冷卻水中，會(huì)導(dǎo)致pH值偏低，從而使電導(dǎo)率增大?？諝庵械难鯕馊苡诙ㄗ永鋮s水中，與發(fā)電機(jī)銅導(dǎo)線發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起冷卻水中銅離子含量增加，使定子冷卻水的電導(dǎo)率增大。

4、定子冷卻水pH值過高，會(huì)造成管道和定子線棒空心銅導(dǎo)線的腐蝕（堿性腐蝕）。銅離子有一個(gè)穩(wěn)定區(qū)域（pH值為7～10），超過這個(gè)區(qū)域也會(huì)造成定子冷卻水銅離子超標(biāo)，導(dǎo)致電導(dǎo)率上升。

5、定子冷卻水計(jì)量加藥泵工作失常。

三、定子冷卻水電導(dǎo)率增大的改進(jìn)措施

針對(duì)上文所介紹的定子冷卻水電導(dǎo)率增大原因，筆者對(duì)其進(jìn)行了分析處理，并找到了相應(yīng)的改進(jìn)措施以供參考與借鑒。

1、針對(duì)定子冷卻的水離子交換器樹脂失效問題，可以采用檢查更換的措施。具體步驟是：對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行電導(dǎo)率檢查，當(dāng)離子交換器中定子冷卻水的電導(dǎo)率為9μS/cm時(shí)，離子交換器的出水電導(dǎo)率為0.15μS/cm，離子交換器壓力損失為85kPa，說明交換樹脂沒有失效。但是其電導(dǎo)率的樹脂相比較還是偏高，這主要是因?yàn)槔鋮s水已經(jīng)使用了一段時(shí)間，在循環(huán)的過程中水質(zhì)遭到了破壞，所以，還是需要定期更換離子交換器樹脂。更換了新的離子交換樹脂后再進(jìn)行檢測(cè)，離子交換器出水的電導(dǎo)率立即降到0.05μS/cm。

2、保證冷卻器質(zhì)量，避免泄漏問題發(fā)生。定子冷卻水功能的的正常發(fā)揮以及發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用，最重要的保證冷卻器的質(zhì)量以及正常運(yùn)行。保證其正常的運(yùn)行的最基本措施是對(duì)設(shè)備的進(jìn)行檢查與故障排除，這項(xiàng)措施可以有效的保證冷卻水在冷卻器中不發(fā)生泄露，具體操作是檢查冷卻器是否有破損跡象以及漏水情況，這些泄露情況可能是比較細(xì)微的，所以檢查的時(shí)候一定的認(rèn)真細(xì)致，提高對(duì)檢查工作的重視程度，這樣才能保證定子冷卻水的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)正常。

3、定子冷卻水箱存在不密封的現(xiàn)象（如內(nèi)冷水箱的溢流管）?？諝庵械腃O溶于定子冷卻水中造成pH值降低，從而使電導(dǎo)率增大?？諝庵械难鯕馊苡诙ㄗ永鋮s水中，與發(fā)電機(jī)銅導(dǎo)線發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起冷卻水中銅離子含量增加，使定子冷卻水的電導(dǎo)率增大。在檢查中發(fā)現(xiàn)定子冷卻水箱上部沒有設(shè)置密封。將定子冷卻水箱上部設(shè)置充氮密封，水箱上部空間保持微正壓，保持氮?dú)鈮毫Σ怀^100kPa，使定子冷卻水箱內(nèi)的水與空氣隔絕。將發(fā)電機(jī)組定子冷卻水箱溢流管改為u狀形成水封并進(jìn)行密封。

4、為了徹底解決定子冷卻水系統(tǒng)存在的問題，需要對(duì)冷卻水的pH值進(jìn)行定期檢測(cè)，在檢查中發(fā)現(xiàn)定子冷卻水pH值達(dá)到12，將加藥泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，使定子冷卻水pH值保持在9左右。上述措施雖然可使定子冷卻水的電導(dǎo)率合格，但需要較長(zhǎng)時(shí)間。一旦定子冷卻水電導(dǎo)率不合格，為保證定子冷卻水電導(dǎo)率盡快合格，一般要對(duì)定子冷卻水箱連續(xù)進(jìn)行補(bǔ)排水，除鹽水浪費(fèi)極大，經(jīng)濟(jì)性差，雖然排水可回收到凝汽器，但腐蝕下的銅增加了給水的雜質(zhì)。如將除鹽水改為補(bǔ)凝結(jié)水，雖然可以提高pH值，但凝結(jié)水電導(dǎo)率不穩(wěn)定（常因凝汽器泄露而突然升高），系統(tǒng)安全性差。

四、結(jié)語(yǔ)

定子冷卻水主要是通過高純水流過定子繞組的空心導(dǎo)線降低線圈損壞，其主要利用冷卻器與定子冷卻水循環(huán)系統(tǒng)處理定子繞組產(chǎn)生的熱量。定子冷卻水的水質(zhì)對(duì)電導(dǎo)率的大小有著重要的影響作用，水質(zhì)過差會(huì)導(dǎo)致其電導(dǎo)率升高，加劇引水管的老化，而且也會(huì)增大水中的電流，這些電流如果泄漏會(huì)引起發(fā)電機(jī)發(fā)生故障，而且過大的電流泄漏情況會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)備造成嚴(yán)重破壞。

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