摘要
随着经济社会发展对电力需求越来越大，火力发电厂汽轮机单机容量不断提高，一些装机容量较小的机组逐渐被百万机组取代。汽轮机单机容量增大，定子和转子绕组等在机组运行过程中产生大量的热量，这些热量必须由冷却介质带走。发电机内冷水系统是汽轮发电机一个非常重要的辅助系统。 潮州电厂#3、#4机为两台1000MW超超临界机组，内冷水系统为水氢氢冷却方式。经过每周的水汽系统查定实验发现两台机组内冷水的铜含量有时会偏高，且内冷水的电导率和pH值也会出现超标现象，未达到百万机组的水质要求。现行的内冷水处理主要为加碱性药剂调节内冷水pH值和结合旁路小混床共同调节内冷水水质，但效果不甚理想。 本文首先综述了大型汽轮机组内冷水系统运行的现状以及存在问题，分析了几种内冷水水质调节方式在实际生产过程中存在的局限性，探究了微碱性处理方法在内冷水处理中的可行性。然后进行了T2紫铜静态腐蚀模拟实验，考察了温度、溶解氧量、pH值对纯铜在水中腐蚀情况的影响。实验结果表明，在温度处于40℃-80℃范围内时，温度的升高会促进铜表面氧化物的形成，因此在发电机运行温度范围内，提高温度是有利于内冷水系统防腐；而当pH处于8.0~9.0之间时，铜表面生成了一层氧化亚铜(Cu2O)的保护膜，保护膜抑制了铜基体的腐蚀，这对铜导线防腐是有利的；在溶解氧含量在0.06-0.1mg/L时，溶液中电导率和铜离子含量都较小，在此溶解氧含量范围内对铜导线防腐是有利的。静态腐蚀实验结果可为分析在不同的环境下铜的腐蚀情况及对铜系统进行防腐措施提供依据。 在T2紫铜静态腐蚀实验结果基础上，同时借鉴其他电厂运行经验，进行了内冷水系统微碱性处理模拟装置的研究。通过树脂性能测试选择陶氏的树脂作为内冷水处理用的理想树脂。将Na型树脂和H型树脂比例控制为2:1，经过离子交换柱以后，出水电导率能控制在0.25μS/cm~1.08μS/cm，pH值能控制在7.8~8.5范围以内，此时出水水质最好，所以Na型树脂与H型树脂比例为2:1是最佳比。通过动态模拟实验可知，模拟内冷水经微碱性装置处理后，出水pH会值升高，可由原水的6.30提高至8.30左右，电导率和铜离子含量均下降，模拟内冷水电导率由1.10μS/cm~2.43μS/cm下降为0.98μS/cm~2.15μS/cm，铜离子含量由101μg/L~213μg/L下降至2.5μg/L~22.3μg/L，说明微碱性处理装置能使内冷水达到微碱性并去除杂质离子。此外，经微碱性装置出水的铜片表面会形成一层保护膜，可以抑制铜导线的腐蚀。实验结果证明微碱性处理装置可以有效调节内冷水水质，抑制发电机铜导线的腐蚀。内冷水系统微碱性处理模拟装置研究为后续潮州电厂发电机内冷水系统配备的离子交换器进行改造提供可行性方案。
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