摘要：本文针对黄陵矿业煤矸石发电公司2*300MW发电机定子冷却水系统及水质进行论述，对定冷水不同pH值下水中铜离子含量进行了分析与化验对比，介绍了定子冷却水智能净化装置的工作原理及作用。通过对发电机定子冷却水系统加装智能净化装置，解决了定冷水水质铜离子含量长期超标的问题。
关键词：300MW汽轮发电机；定子冷却水；智能净化装置；铜离子；pH值
引言
黄陵矿业煤矸石发电公司2*300MW发电机由上海电气集团设计制造。发电机采用水-氢-氢冷却方式，机组运行中，对发电机定子冷却水水质有一定要求，定冷水的电导和水中铜离子含量是水质的重点监测指标。黄陵电厂两台机组发电机定子冷却水自投产后pH 值、铜离子质量浓度等指标不满足DL/T801—2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》标准要求，曾采用了凝结水与除盐水协调调节法对系统补水进行手动调整，但未能解决问题。通过调研，对发电机定子冷却水系统加装智能净化装置，并对补水系统和排水系统进行了改造，最终彻底解决了定冷水pH值偏低等问题，从而保证了发电机组的安全稳定运行。
一、系统概述及存在问题
1、系统概述
黄陵电厂单机容量300MW，发电机采用水—氢—氢冷却方式。定冷水系统设水泵、冷却器、滤水器各两台和一台水箱，并配有离子交换器进行水质处理，定冷水系统补充水源为除盐水，运行中通过水箱顶部的充氮管对水箱充氮密封，以减少空气中二氧化碳对水质的影响。
2、存在问题
在机组投运后，随着机组运行时间增长及启停次数增多，发现定冷水铜离子质量浓度超标严重，特别是在机组刚启动后，平均约为80-100μg/L，严重超出DL/T801—2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》标准要求。对此现象，采取了加大定冷水箱换水的方法，同时加快了离子交换器树脂的更换周期，维护费用较高。
3、原因分析
图1
按系统设计要求，以除盐水作为定冷水系统补充水源，系统充氮密封运行，并投入离子交换器，但经过实际检测发现，定冷水电导率在合格范围内，且较低，但pH值却在6.8-7.5，按照铜溶解度（腐蚀）与 pH 值关系曲线图1可以看出，当水质pH在8-9之间，即偏碱性时，铜的溶解度（腐蚀）达到最低。
二、整改措施
通过调研发现，发电机定子冷却水智能净化装置能较好地解决定冷水 pH值偏低问题。其原理是在凝结水精处理出水母管的加氨点后（凝结水）和除盐水各引一路水，通过计算机配比，始终维持补水的pH在8.65-8.8、电导率在1.2-1.7μs/cm范围，连续向定冷水箱补水，使定冷水的pH维持在8-9的防腐范围内，从而使定子线棒铜腐蚀减少到最低，从而避免铜离子腐蚀沉积，保障机组安全稳定运行。定冷水箱高位溢流至中间水箱，排气装置负压回收，实现补水、溢流水、回收水的动态平衡。
为了提高定冷水水质，使各项指标符合标准要求，保证发电机安全稳定运行，决定对现有定冷水系统进行改造，加装发电机定子冷却水智能净化装置。
三、改造效果
1、水质指标符合要求，系统运行稳定
智能净化装置投运后，发电机定子冷却水电导率维持在 0.5-1.2 μS/cm，pH 值为 8.0-9.0，铜离子质量浓度平均小于10 μg/L。运行中，智能净化装置不间断的向定冷水箱进行补水，多余的水通过高位溢流进入中间水箱，中间水箱则将水排至排汽装置。系统运行稳定，安全可靠。
2、降低离子交换器树脂更换周期，减少生产成本
定冷水系统加装智能净化装置后，原系统中的离子交换器装置则作为备用，一方面降低了离子交换器树脂的更换周期，减少了生产成本；另一方面不用对系统再进行连续的换水操作，节约了除盐水的用量。
四、结束语
对发电机定子冷却水系统加装智能净化装置改造后，黄陵电厂两台发电机组定冷水水质完全符合DL/T801—2010《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》中的要求，pH值、电导率、铜离子质量浓度明显优于改造前数值；同时该装置在线自动化控制，操作简单、运行稳定，从而保证了发电机组的安全运行。
参考文献：
[1]上海汽轮发电机有限公司.汽轮发电机定子线圈冷却水系统说明书；
[2]电力行业电机标准化技术委员会.DL/T801—2010大型发电机内冷却水质及系统技术要求：中国电力2011：1-5.出版社；
[3]发电机定冷水碱度自动调节装置使用说明书。
论文作者:何宇光
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/26
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