摘要：由于双水内冷发电机转子结构的特殊性，转子冷却水水质控制极为困难，目前国内关于转子冷却水的研究仍在探索之中，并取得较大成功，可以达到《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T 801-2010）中规定的标准值要求。本文在微碱化处理基础上，采用复床并列运行的方式，使350MW发电机转子冷却水水质达到《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T 801-2010）中规定的期望值。
关键词：350MW双水内冷发电机；转子冷却水；PH；含铜量：期望值
0 引言
双水内冷发电机是上世纪中期我国上海电机厂自主开发的发电机，全国使用量已达数百台。由于双水内冷发电机转子结构的特殊性，目前普遍存在冷却PH 低 （6.5-7.0）、含铜量超标，高的可达几百 μg/L，腐蚀严重，带来了发电机转子空芯铜导线堵塞、 运行中发电机转子线圈温度上升等异常情况，为了解决防腐问题，上世纪七十年代以后，国内普遍采用向冷却水中添加缓蚀剂的办法，但自 1998 年某厂一台 350MW 添加 BTA 缓蚀剂处理的水内冷发电机，因空芯铜导线堵塞被烧毁以后，向发电机冷却水中添加缓蚀剂的危险性引起广泛警觉，添加缓蚀剂进行发电机冷却水处理的方法逐渐被淘汰。
2000年以后，国内开发用碱性离子交换树脂混床（主要是钠型树脂）处理转子内冷发电机冷却水的方法，实践表明，它可以有效的将转子冷却水PH提高，含铜量降低，冷却水水质达到标准要求，但达不到《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》。
1 双水内冷发电机转子冷却水水质控制的特殊性
双水内冷发电机有冷却水进入转子，转子以 3000 转/分速度旋转，冷却水进入转子是从励侧转子轴末端进入，转子轴内有一中心孔，孔内有不锈钢导水管，通过一过桥管与转子轴中心孔相连，水进转子轴中心孔后在压力和离心力作用下通过径向孔洞迅速进入进水室，再从进水室上绝缘引水菅进入空芯铜导线，绝缘引水管通常为聚四氟乙烯-丁睛橡胶复合管，对转子导线冷却后的冷却水从汽轮机侧引出，此时铜导线内的水也是通过绝缘引水管进入转子轴上不锈钢出水室，水在压力和离心力作用下被甩入机外的出水支座，从出水盒支座的排水口排至水箱，由于水在高速旋转下被甩入出水支座，再加上出水室和出水支座之间的动静密封问题，以及出水支座下排水管是从12.6米高处依重力流回回水箱，高位跌落，就造成出水支座在运行中一直处于负压状态，大量空气会从动静密封处进入冷却水中，造成ph急剧下降，腐蚀严重。由于出水室和出水盒之间密封结构不完善，随运行时间延长，密封状况的持续恶化，水质恶化更为快速，这就是双水内冷发电机转子冷却水水质控制的特殊性。
2 解决转冷水水质控制的途径
2.1解决转子冷却水动静密封问题，彻底避免空气进入转子冷却水。需要改动密封结构与转冷水高位跌落形成负压问题，但动静连接处实现绝对密封是不可能的，国内目前没有办法做到。
2.2对漏入冷却水中二氧化碳进行脱除。此前有采用鼓风机或真空办法来进行脱除，未见成功，还有采用冲入99.9%纯氮气进行脱除，氮气消耗量巨大，试验未能进行下去。
2.3对漏入转子冷却水中二氧化碳进行中和。CO2与O2溶于转子冷却水后呈弱酸性，此前采取加碱化剂（NH4,NaOH等）的办法来提高PH，原理上可以实现，但实践证明，pH提高的同时，电导率经常超标，妥善处理电导率与PH平衡可以实现《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T 801-2010）中规定的标准值，但控制水质平衡繁琐、工作量大。
2.4安装一套处理装置，转子冷却水部分经此装置循环，该装置在保证pH的同时通过离子交换的办法实现电导率的调控，保证电导率在标准值范围内，此装置可以实现《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T 801-2010）中规定的标准值要求（PH=7.75），且操作简单，稳定性高，工作量少。
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3 FDNL-Ⅱ型发电机内冷水处理装置工作原理
FDNL-Ⅱ型发电机内冷水处理装置充分吸取微碱化处理的典型方案的基础上，采用复床并列运行的方式，使内冷水处理运行调整更加简单、安全。
当部分内冷水流经RNa-ROH时，水中的杂质得以通过离子交换的方式除去，在除去杂质离子的同时，有适量的钠离子放出，使得复床出水中含有微量氢氧化钠，调节整个水系统水质呈弱碱性。当部分内冷水流经RH-ROH时，复床出水中水的杂质得以通过离子交换的方式除去，降低了内冷水电导。只要发电机内冷水中含有微量的铜、铁、碳酸氢根等杂质离子，经过微碱性循环处理器处理后，就能提高PH 值，减少杂质含量，减缓发电机铜线棒的腐蚀。
因此，在不向内冷水中添加任何缓蚀剂和碱化剂，只通过离子交换方式使得内冷水中含有微量的氢氧化钠，我公司的内冷水微碱性处理装置改造能使得内冷水呈弱碱性，铜线棒钝化状态更加完善。因此防腐效果好，能使发电机内冷水水质长期稳定在合格的范围内。
4 FDNL-Ⅱ型发电机内冷水处理装置优点
4.1外观为仪表柜，美观光洁；内冷水系统附近合适位置任意布置；
4.2电导值和PH值可灵活调节，一般电导值控制在0.5~1.5μS/cm，PH值控制8.0~9.0， Cu+ 在3~20g/L状态并保持稳定运行；
4.3装置在各项指标均大大优于最新技术标准的条件下，运行周期两年以上；
4.4运行操作简便，不用频繁操作，大大减轻值班人员工作强度；
4.5无添加药品，运行安全性强，系统无泄露的情况下无须进行换水和补水；
4.6旁路处理量小，即节省了大量电能又利于发电机冷却系统正常运行；
4.7自带在线监测系统除了方便就地巡视外还可将信号远传控制室或化验站进行远程监视(有报警、历史数据留存等功能)；
4.8良好的水质既保证了发电机的安全运行又利于发电机的电气绝缘试验。
5 盛乐热电2台350MW双水内冷发电机应用情况
2016年盛乐热电2台350MW双水冷冷发电机投入运行，转子冷却水水质化验报告证明，2台机转子冷却水PH长期保持在8以上，铜离子浓度长期保持在20 ug/L之内，转子冷却水水质长期符合《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DL/T 801-2010）中期望值的要求。
6 总结
随着双水内冷发电机单机容量越来越大、使用数量原来越多，转子冷却水水质控制的重要性越来越突出，它涉及双水内冷发电机的安全运行，虽然目前国家标准对转子冷却水水质要求较为宽泛，但作为企业，需积极改善本企业双水内冷发电机冷却水水质运行状况，保证重大设备安全。
参考文献
[1]丁桓如等.双水内冷发电机冷却水水质控制技术.上海电力学院学报,2009 V25 N2 P139-144.
[2]DL/T 801-2010，《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》.
作者简介
边鹏云（1986－），男，技师，从事电厂发电机检修工作，联系方式：0471-7228143，现任内蒙古京能盛乐热电有限公司设备部电气室点检工程师。
论文作者:边鹏云
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/25
标签：转子论文; 发电机论文; 冷却水论文; 水质论文; 冷水论文; 支座论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第16期论文;