淺談核電廠鉛酸蓄電池作用與維護(hù)

楊尚明

國(guó)核工程有限公司 上海 201100

正文：

鉛酸蓄電池具有容量大，負(fù)荷能力強(qiáng)、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且它的原材料的取用也較為方便，因此被廣泛用于發(fā)電廠的直流系統(tǒng)中。雖然隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于鉛酸蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)也取得了很大的進(jìn)步。但是仍然存在著一些問(wèn)題。因此如何加強(qiáng)蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)，提高電池的安全和可靠性，是發(fā)電廠重要管理內(nèi)容。

1.鉛酸蓄電池在核電廠中的重要作用

核電廠中蓄電池組，是核電廠直流電力系統(tǒng)的主要電源。在發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，失去其它交流電源的供應(yīng)時(shí)，能夠?yàn)樵O(shè)備安全提供長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)到72小時(shí)的電力。這些設(shè)備是電廠的重要設(shè)備，是為電廠的儀表的重要功能提供服務(wù)的安全級(jí)設(shè)備。當(dāng)然蓄電池組還可以為核電廠重點(diǎn)地區(qū)的正常工作和應(yīng)急照明進(jìn)行供電，比如主控室和遠(yuǎn)程停堆工作站。

在核電廠的直流電源系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它的充電裝置還能夠向蓄電池組進(jìn)行充電，補(bǔ)充蓄電池放掉的電量，讓蓄電池能夠一直處于滿(mǎn)容量的狀態(tài)。所以遇到緊急情況，核電廠失去所有交流電源時(shí)，蓄電池就能發(fā)揮它的作用，給系統(tǒng)不間斷地提供所需的電力。蓄電池組還能作為獨(dú)立電源，向核電廠重要裝置提供直流電源。蓄電池組在核電廠有著重要作用，保證電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。

2.鉛酸蓄電池的基本工作原理

其基本工作原理是按照雙極硫酸化理論，進(jìn)行充電放電的。它的充放電過(guò)程是可逆的，在其處于放電狀態(tài)時(shí)，二氧化鉛、硫酸溶液以及海綿狀鉛這三者發(fā)生化學(xué)作用，轉(zhuǎn)變成為電能，并釋放出來(lái)，獲得的物質(zhì)有PbSO4和H2O；在進(jìn)行充電的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)作用，生成PbO2以及海綿形狀的Pb，同時(shí)吧電能存儲(chǔ)起來(lái)。鉛酸蓄電池中化學(xué)反應(yīng)的表達(dá)方程式如下：

3 蓄電池的維護(hù)和保養(yǎng)的措施

3.1 電池充電的維護(hù)措施

3.1.1 充電方法的維護(hù)

鉛酸蓄電池在使用時(shí)會(huì)進(jìn)行充電和放電，所以在此時(shí)對(duì)電池加以保養(yǎng)與維護(hù)，可以有效提高電池工作效率與使用壽命。目前對(duì)于鉛酸蓄電池的充電方法有兩種：恒壓充電法和恒流充電法。但從保養(yǎng)的角度，又可分為恒壓、恒流、均衡和補(bǔ)充四種。①恒壓充電法指充電過(guò)程中的保持電壓不變，這種適用于鉛酸蓄電池的正常情況下的充電，電流自動(dòng)降低，不會(huì)讓蓄電池充電過(guò)多；各組蓄電池采用并聯(lián)充電，這樣一組蓄電池進(jìn)行充電時(shí)不會(huì)影響其它組的充電。省電，而且管理方便。但這種充電法也有缺點(diǎn)，那就是容易縮短電池壽命，易發(fā)生“極板硫酸化”現(xiàn)象。②恒流充電法是充電電流一直保持不變，在末期電流也不能減小，導(dǎo)致水分和電力消耗過(guò)多，極板損壞，因此比較適用于蓄電池在初期的充電。③均衡充電就是過(guò)度充電，把電池連續(xù)充電24h，讓各個(gè)蓄電池經(jīng)過(guò)均衡充電達(dá)到一致的狀態(tài)，盡量消除因?yàn)闄C(jī)遇不一，而產(chǎn)生的電液比重、電壓和容量上的差異。對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，可每月進(jìn)行一次均衡充電。④補(bǔ)充充電法就是對(duì)蓄電池不正?，F(xiàn)象進(jìn)行處理，比如對(duì)極板輕微硫酸化的電瓶進(jìn)行補(bǔ)充充電。在完成正常充電后，再以其充電電流時(shí)的一半充電3～5 小時(shí)，等停止充電1 小時(shí)后再次充電1～2 小時(shí)。如此反復(fù)，直到電池的放電容量和電壓變化都達(dá)到正常范圍。

3.2 電池放電環(huán)節(jié)的維護(hù)方式

當(dāng)鉛酸蓄電池進(jìn)行放電的時(shí)候，需要對(duì)其釋放的電流以及時(shí)間進(jìn)行綜合確定，由于不一樣型號(hào)的電池所具備的容量和負(fù)載狀況會(huì)有所區(qū)別，所以，若是放電過(guò)度會(huì)降低電池的壽命。在電池進(jìn)行充放電的時(shí)候，若是連接條發(fā)生溫度過(guò)高或者壓降較大的狀況，需要立即將連接條加以處理。例如，可以把連接條同端子所接通的部位重新做打磨處理，也可以直接替換連接條，這樣便能充分的確保電池在充放電時(shí)的安全性。

3.3 對(duì)浮充電壓合理設(shè)定

要根據(jù)生產(chǎn)廠家所提供的浮充電壓值與溫度補(bǔ)償電壓，來(lái)設(shè)定浮充電壓。如下式：

還應(yīng)考慮蓄電池工作溫度，降低環(huán)境溫度對(duì)其工作效率與壽命的影響。對(duì)于煤礦鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，環(huán)境溫度為在20～25 ℃比較理想，而且應(yīng)保證良好的通風(fēng)，也可安裝空調(diào)保持電池室的溫度。為了降低浮充電壓對(duì)電池的危害，要對(duì)單體電池的端電壓進(jìn)行定期檢測(cè)，讓電池的端電壓差值穩(wěn)固在100mV以?xún)?nèi)，若是超過(guò)100mV就要對(duì)電池進(jìn)行處理。

3.4 日常例行維修和檢查

當(dāng)使用鉛酸蓄電池的時(shí)候，還應(yīng)定期檢查電池的工作狀態(tài)，一般以周、月、季、年為單位，進(jìn)行檢查。每周主要對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度以及電池的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢查，并對(duì)鉛酸蓄電池接頭處的腐蝕、污染以及灰塵問(wèn)題加以處理，同時(shí)需要仔細(xì)確認(rèn)電池的電能狀態(tài)、連接線和螺栓的損耗程度；每月主要維修內(nèi)容包括工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度以及電池的電壓狀態(tài)的查驗(yàn)與分析；每季的檢查內(nèi)容為對(duì)開(kāi)路電壓進(jìn)行測(cè)試；每年的檢查內(nèi)容為對(duì)鉛酸蓄電池的容量進(jìn)行測(cè)試，并進(jìn)行記錄，對(duì)發(fā)生過(guò)異常狀況的電池加以維修養(yǎng)護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)：

對(duì)鉛酸蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)，不僅能夠提升電池的使用壽命，而且提高工作效率。因此要加強(qiáng)對(duì)蓄電池的管理，做好充放電的維護(hù)，設(shè)好浮充電壓，例行檢查維護(hù)。如果出現(xiàn)異常情況及時(shí)處理，確保電池良好的工作狀態(tài)。