（徐州华润电力有限公司 江苏徐州 221142）
摘要：本文介绍了发电机内冷水分床处理技术原理及在徐州华润电力有限公司四台320MW机组上的成功应用，该技术有效地解决了发电机内冷水PH偏低的难题，达到了减缓铜导线腐蚀，降低内冷水含铜量的目的，提高了发电机组运行安全性和经济性。处理后的内冷水水质指标优于最新电力行业标准DL/T801-2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》。该技术具有简单、安全、可靠等优点，具有普遍推广意义。
关键词：发电机；内冷水；分床处理
1概述
徐州华润电力有限公司现有四台320MW亚临界机组，#1～4发电机组由上海东方电机厂制造，发电机采用水氢氢冷却方式，即发电机定子绕组采用水冷却，发电机定子铁芯及转子采用氢气表面冷却。我公司发电机组自投产至今，内冷水处理先后采用过除盐水换水法、添加铜缓蚀剂处理法、小混床（氢型混床）旁路处理法、微碱化小混床处理方式，上述处理工艺都无法长期稳定达到《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）的规定标准要求。2015年我公司四台机组内冷水处理先后改造为“分床处理工艺”，改造后四台机组发电机内冷水水质品质有了明显提高，各项指标优于最新电力行业标准《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010），达到了提高发电机内冷水pH值，降低电导率和铜离子含量目的。
2发电机铜线棒腐蚀机理
在中性或弱酸性水溶液中Cu-H2O体系的反应如下：
1/2O2+Cu+H2O=Cu2++2OH- ⑴
由反应式⑴可知，影响铜在水中腐蚀的因素是水中的溶解氧浓度和pH值，降低内冷水中的溶解氧浓度或提高内冷水的pH值都可以抑制反应式⑴的平衡向右移动，有效阻止发电机铜线棒在内冷水中的腐蚀。
图2.铜的腐蚀速率与水的pH值及水中溶解氧含量的关系曲线
如图1所示，当溶解氧浓度小于100μg/L时，铜腐蚀速度与溶解氧浓度几乎成线形关系，溶解氧浓度越高，铜腐蚀速度越大。因此，《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）规定内冷水的溶解氧浓度小于30μg/L，以降低铜线棒腐蚀速度；随着水中溶解氧浓度的增大，铜的腐蚀速度增大。但当溶解氧浓度的含量增大到一定值时，由于铜的表面钝化，其腐蚀速度又会降低。该规律表明，对于非密闭内冷水系统，溶氧量不能降到30μg/L以下，不采取除氧措施，保持较高溶氧量反而可以降低铜的腐蚀速度。
图2是铜的腐蚀速率与水的pH值及水中溶解氧含量的关系曲线，当pH＞8时，Cu-H2O体系中的铜处于钝化区，即在中性及弱碱性水溶液中，铜表面能形成致密的氧化亚铜膜，隔断铜本体与氧气、水的接触，阻止铜的进一步腐蚀；但是当水溶液的碱性较大时，水溶液中的Cu-H2O体系将发生如下反应：
Cu2++iOH-= Cu（OH）I（i-2）-（i=1～4） ⑵
反应⑵的发生使反应⑴的平衡向右移动，促进了铜的腐蚀。由此可见，在低pH值的水溶液中，由于铜表面不能生成氧化亚铜保护膜而使铜快速腐蚀；而在高pH值的水溶液中，由于水溶液中的铜离子的络合，同样加速了铜的腐蚀。因此，DL/T801-2010标准提出了内冷水的pH值控制上限，即控制内冷水pH=7.0～9.0（有除氧工况）和pH=8.0～9.0（无除氧工况）。图3铜的溶解度（腐蚀）与pH的关系曲线证实了上述结论。
5 离子交换微碱化处理的应用效果
分床处理后内冷水水质指标优于最新电力行业标准《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010），以下为四台机组发电机内冷水分床处理前后的水质对比表。
6.结论
6.1采用发电机内冷水分床处理工艺后，达到了提高发电机内冷水pH值，降低电导率和铜离子含量目的。四台发电机内冷水水质品质有了明显提高，各项指标优于最新电力行业标准《大型发电机内冷水质及系统技术要求》（DL/T801-2010）。由于在线仪表监测水样返回内冷水箱，这样可以保证系统基本无水损失，几乎无须补水操作，大大减轻了运行人员的劳动强度。
6.2分床处理工艺可实现安全、稳定、连续运行两年不需更换树脂。树脂失效后，可利用配套的树脂装卸再生装置进行现场装卸和再生树脂，提高了树脂的利用率，有效地降低了运行成本。
6.3在机组启动阶段，分床处理运行方式切换至H-OH运行，可以短时间内确保内冷水电导率满足发电机绝缘试验要求，大大缩短机组启机时间。
6.4，从安全可靠和经济性方面综合考虑，内冷水分床处理技术具有简单、安全、可靠等优点，具有普遍推广意义。
参考文献：
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[4]晏敏 ，谢学军 ，曹顺安 ，潘玲 《发电机内冷水碱性处理研究》，《大电机技术》 ，2006（3）：28-30
[5]徐锐，《大型发电机内冷水微碱性循环处理技术的研究》，武汉大学，2004
作者简介：
李后森 （1971-7-1），男，江苏沛县人，工程师，徐州华润电力有限公司技术部化环主管。主要从事：火力发电厂化学水处理及环境保护工作。
论文作者:李后森
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：发电机论文; 冷水论文; 溶解氧论文; 水质论文; 机组论文; 水溶液论文; 浓度论文; 《电力设备》2017年第25期论文;