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◎ 机组常识
发电机冷却水系统的腐蚀与防止
来源:宏伟发电机租凭    发布日期:2016-11-28    浏览:

 目前,12.5万千瓦以下的发电机组多采取双水内冷的方式对发电机转子和定子线圈进行冷却,其效果较为经济可靠,但是其冷却的介质即除盐水的缓冲性能较差,在二氧化碳的侵入下,使其PH降低,从而对系统产生了酸性腐蚀,使系统的安全经济运行受到影响。部分发电机运行中线圈的空心导线可因腐蚀产物过厚影响冷却水的畅通,有的甚至堵塞而引起故障。当空心导线产生腐蚀时,发电机冷却水的含铜量明显升高。

冷却水

腐蚀机理发电机冷却水的含铜量与其PH关系密切,在常见的PH范围内,发电机冷却水的含铜量随PH的降低而升高。具体原理如下:

铜的标准电极电位为+0.34V,当它与酸接触时,不会产生析氢的腐蚀反应。因此,人们普遍认为铜不会产生酸腐蚀,但是在有氧的纯水中,铜在微酸性条件下即产生腐蚀,这一现象可用铜的表面膜在酸性环境中溶解进行说明。

在有氧的纯水中,铜和氧作用可生成氢氧化铜,或进一步形成氧化铜,当水中氢离子浓度较高时(PH〈7),可使氢氧化铜转化为铜离子而溶解:

冷却水

水中氢离子来自于碳酸的水解,在纯水中仅1mg/l的游离二氧化碳就可使水的PH低于6.7。

在纯水中实测铜的自然腐蚀电位为0.2-0.3V对照铜在纯水中的电位-PH图可知,在电位为+0.1V以上,PH为6以下,铜可腐蚀产生铜离子。因此,在微酸性介质中铜可产生腐蚀。

现场情况为确认系统的铜含量增加与冷却介质即除盐水的关系,大家首先在室内进行了静态模拟挂片试验,结果如下:

试验日期:99.8.26-99.9.9

试验水质:除盐水试验材质:纯铜片

试验方法:敞开式、每天搅拌一次。(保证与空气充分接触)

试验结果见下图:

冷却水

从上图可知,铜含量随着浸泡时间的加长而增大,水样的电导率也随之增加,尤其是当电导率升至5.0左右时,除盐水中铜含量大约在900ug/l左右,基本与现场测试的指标相同。

由于静态试验与动态试验的区别,因此大家在现场做了如下试验:

试验日期:2000/6/6

试验方法:运行人员将发电机冷却水电导率换至最低后,每半小时取一次样,测试含铜量与电导率。

冷却水

从以上曲线可以看出,随着电导率的升高,发电机冷却水中的Cu2+含量不断升高,由于目前系统采取的是自动补水,从图中可以发现,在补水期间,电导率与铜离子的变化不很明显。但是有一点是肯定的,铜离子含量在不断的上升,导致电导率也不断上升。

综上所述,从室内的静态试验到现场的动态试验可以看出,由于冷却水质的缘故,使发电机的铜线圈受到腐蚀,导致铜含量增加,是电导率升高的主要原因。

采取措施经过一系列的试验分析可以得出,控制电导率的必要措施是控制冷却水中的含铜量,即如何防止发电机线圈的铜腐蚀。根据目前水质的状况及系统运行的特点,应采取挥发性处理来控制冷却水的PH值,方法有以下几种:

1、冷却水加氨。利用加氨提高冷却水的PH,但是加氨量与电导率的关系控制难度较大,容易造成过氨现象,当氨量过多时,容易引起铜氨络合现象,从而加剧铜的腐蚀。

2、挥发有机胺的处理。有机胺存在与铜离子络合的能力比无机氨弱的特点,处理过程与冷却水加氨相似。但是有机胺价格较高。

3、冷却水改用凝结水。利用凝结水的余氨及凝结水PH值较高的特点,从而避免铜线圈的酸性腐蚀现象,但是凝结水的电导率较高,经常性超过冷却水要求的电导率规定值,因此可采取补加部分凝结水的方法。利用凝结水中的余氨适当提高冷却水的PH值,又不至于引起过氨现象,电导率值也容易控制。

4、阴树脂交换处理。可利用阴树脂的特性,交换掉冷却水中的阴离子,生成OH离子,从而提高冷却水的PH值。

5、MBT缓蚀剂处理。MBT缓蚀剂可以在铜金属表面形成一层保护膜,减缓铜的腐蚀。但是其使用过程中容易形成沉积物从而堵塞通道。有一定的危害性。

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