1　系統(tǒng)設置及水質情況概念
山西陽光發(fā)電有限責任公司(原陽泉二電廠)安裝有四臺300MW燃煤發(fā)電機組,發(fā)電機型號為QFSN-300-2-20,定子繞組采用水內冷方式,定冷水系統(tǒng)為一獨立而封閉的自循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水循環(huán)運行一段時間后,由于與金屬部件及空氣的接觸,水質會逐漸下降。劣化的水質如不進行及時適當?shù)奶幚?其中的雜質會不斷沉積造成循環(huán)管路堵塞,阻礙冷卻水的循環(huán),影響散熱。水質劣化引起的導電度增大會影響發(fā)電機相關部件的絕緣效果,造成不可想象的惡果。從1號機投產起,由于各種原因,我公司發(fā)電機組的定子冷卻水水質沒有引起足夠重視,以至于定冷水水質長期處于不合格狀態(tài),定冷水離子交換系統(tǒng)沒能與其它設備一道,轉入正常的運行。機組運行中采用臨時更換除鹽水的方法,降低冷卻水含Cu量,改善冷卻水水質。不僅浪費掉大量的除鹽水,增加了人員的工作量,而且收效甚微。表1是2000年運行中的定冷水水質化驗數(shù)據。問題最嚴重的是4號機,4號機2000年1月份含銅量變化情況見表2。雖然每天更換除鹽水,但惡化的水質依然沒有好轉的跡象。為防止發(fā)生事故,我們決定改進定冷水水質工況。
2　改進方案
經過對系統(tǒng)摸底和對其它兄弟電廠運行情況的了解,制定了三套方案。
a)添加銅緩蝕劑。向定冷水中定期加入銅緩蝕劑,保持濃度在0.3%左右,可保持銅含量在合格的水平(即Cu≤40μg/L),電導率(以下簡稱"DD")也能保持合格,運行安全可靠。缺點是運行中緩蝕劑的測定比較麻煩,由于定冷水的損失,在補充除鹽水的同時還需要不定期的補加緩蝕劑。此方案需設置專用的加藥系統(tǒng),每機一套。
b)補加凝結水處理。特點是不用設置任何處理或加藥系統(tǒng),簡單且?guī)缀鯖]有運行成本。問題是凝結水DD大,對發(fā)電機安全運行不利,而且由于凝結水中氨成分的存在,可能發(fā)生銅氨絡合反應(Cu2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+)而腐蝕銅部件,不利于發(fā)電機長期安全運行。
c)投運發(fā)電機組本身配置的離子交換系統(tǒng)。不用增加設備,運行起來水質可以得到保證。由于該裝置在機組投產后一直未使用,要將其投入運行,需要配置離子交換樹脂,及設備調試等工作。
上述三種方案,第一種雖然可行,但設置必需的配藥、加藥設備比較麻煩,運行監(jiān)督難以做到準確、及時和連續(xù),不利于準確有效的工作需要;第二種方案雖然十分簡單,但畢竟有銅部件遭受腐蝕的顧慮。為保持pH略大于7、DD≤2μs/cm、Cu<40mg/L的水質控制標準,于2000年1月15日進行了除鹽水和凝結水混合試驗。
　　試驗過程中遇到的問題是凝結水與除鹽水來水壓力不同,配比控制較難,2號～4號機沒有凝結水補水管路,若方案可行,需增設專用補水管。而且從試驗數(shù)據可以看出,含銅量沒有明顯下降。對于第三種方案,可以預期,只要離子交換系統(tǒng)投運,其水質就是很有限的,雖然設備不完善,但可以通過調試來解決。
經過綜合分析考慮及根據小型試驗,決定實施第三種投運離子交換系統(tǒng)方案為改進水質的手段。
2000年上半年,我們對1號～4號定子冷卻水系統(tǒng)進行消缺及調試,將其投入運行。
3　結論和問題分析
a)定冷水離子交換系統(tǒng)調試后全部投入了正常的運行。水質比以前大大改善,指標基本上達到部頒規(guī)程和國際規(guī)定的要求,運行中只需補充化學監(jiān)督取樣和在線儀表取樣消耗的除鹽水。補充的水量是微不足道的,比投運前大大減少,設備運行的安全性大大提高。
b)從4號機系統(tǒng)的運行情況來看,不太令人滿意。主要的問題是樹脂的運行周期短,定冷水含銅量相對較高。原因可能是發(fā)電機定冷水系統(tǒng)中的相關銅部件腐蝕沉積物較多,需要較長時間循環(huán)除去,也可能是別的原因,正做進一步觀察和探索。
c)離子交換器內樹脂運行3到5個月后失效需進行再生或更換。需配置樹脂再生專用設施,將失效樹脂再生后重新利用。
d)為使定冷水含Cu量降至更低的水平,計劃利用機組的大小修機會,對整個系統(tǒng)鍍膜保護,之后再投入離子交換器。這樣定冷水含銅量將進一步下降、穩(wěn)定,離子交換器的運行周期也將大大延長。
e)在日?；瘜W監(jiān)督工作中,DD實施在線連續(xù)監(jiān)督,含銅量通過間斷的抽查來實施監(jiān)督。但在工作中發(fā)現(xiàn),以現(xiàn)行的標準來指導控制我公司現(xiàn)有系統(tǒng)的定冷水水質會產生矛盾。
　　DD的運行監(jiān)督指標,即使在離子交換系統(tǒng)投運以前也是遠遠的低于部標或國標的,但抽查試驗的含銅量卻在大部分的時間里超標。在近半年的試驗中,當定冷水的DD值接近或超過0.4μS/cm時,含銅量就接近甚至超過40μg/L。1999年初岳陽事故通報后,我們將定冷水的DD值控制下調為≤2.0μS/cm并沿用至今。在實際控制中,DD值很少有超標的時候。以DD值的變化做采取措施(排污換水或重新再生樹脂)的依據,定冷水含銅量將很可能長期超標;而如果以含銅量的變化做為采取措施的依據,運行中的DD值監(jiān)督就失去了意義。因此,需要確定具有正確指導意義的標準,以利于正常監(jiān)督工作的開展。