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机械设备

1000MW发电机内冷水堵塞线棒案例展示

山东某发电厂是山东电力网的主力电厂,7#1000MW发电机内冷水腐蚀产物堵塞线棒,多次停机处理,才得以解决。

事故经过及原因:7号1000WM发电机组定子进水压从390kpa升至485kpa,流量由128t/h降至119.2t/h,层间温差增至7.1°C,出水温差10.2°C,证明局部堵塞。随后内冷水反冲洗,冲出黑色粉末。将部分绝缘引水管拆下,用内窥镜检查发现,4根线棒接近堵死,化验堵塞物是水对铜腐蚀形成的结垢物:氧化亚铜。

会议主要内容纪要如下: 专家讨论分析后,形成以下意见:

1.内冷水pH值低(即便是在7附近)会促进内冷水系统的铜腐蚀,虽然#7发电机内冷水水质控制没有超出制造厂要求范围,但在运行中也出现了较严重的腐蚀产物堵塞现象,说明制造厂提供的#7发电机水质标准,尤其是pH值控制标准,不能有效控制腐蚀的发生及腐蚀产物沉积堵塞。

2.根据腐蚀产物的成分分析,有铜及铁、铬的氧化物。进一步分析认为:铜的氧化物来自线棒的腐蚀,铁和铬的氧化物来自不锈钢管道系统的腐蚀,说明目前控制的pH值(6~8)偏低。低pH条件下溶氧标准为大于1mg/L是不合适的,在溶解氧低于4mg/L时,铜的腐蚀速率仍然较高。

3.在相同pH值下,富氧运行方式下的铜的腐蚀速率高于贫氧运行方式。在低pH值富氧情况下,空心导线的铜腐蚀产物更容易剥离,如果超过腐蚀产物的溶解度就会在温度较高的出水端(汽机侧)发生二次沉积。

4.电导率的控制并非越低越好,内冷水电导率<0.1~0.2μS/cm不利于pH值的调整,反而会加速铜线棒的腐蚀。

5.内冷水回路滤网滤芯精度应更换为3μm,达不到去除腐蚀产物的目的,建议维持目前的过滤精度(25μm)。

专家对#7发电机以后的运行提出以下建议:

1.调整内冷水pH值由目前的6.0-8.0至8.0-8.5。提高pH值后可有效抑制铜的腐蚀,在此pH范围内氧含量对铜腐蚀速率的影响较小。

2.电导率的控制值由目前的低于0.5μS/cm改为低于2μS/cm,期望值为1.5-2μS/cm。

3.铜离子含量保持在20μg/L以下,最好控制不超过10μg/L。铜离子含量是反映铜腐蚀程度的最直接的指标,运行中应重点监测。

4. 如继续采取富氧运行方式,不应加入空气,防止带入CO2,应向内冷水系统中加入纯氧。

5.发电机正常运行中,应避免内冷水溶氧量在60~600μg/L区间,防止腐蚀过快发生铜腐蚀产物脱落及二次沉积。如果富氧运行仍难以控制铜离子含量,可考虑采用贫氧(<30μg/L)运行方式。

6.发电机定子内冷水系统未安装微碱化装置,导致内冷水质长期不合格,在此情况下,未按照“防止定、转子水路堵塞”反措要求对内冷水系统进行设备改造,安装微碱化装置。

7. 建议进一步研究大机组定子线棒空心铜线通水孔的高度变低与铜腐蚀产物二次沉积速率的关系。

经验教训

1.我国不提倡采用高含氧量、低pH的运行方式。国外提供的标准应分别对待。如果与我国标准相抵触,应进行仔细的分析,必要时咨询有关电科院所。由于高含氧量的运行方式对铜的腐蚀速率较高、危险性大,所以我国没有制定相关标准。

2.应尽量避免空气进入发电机内冷水系统。即使仪表用气也不可以,因为该气体没有去除空气中的二氧化碳。      

3.对于超临界机组,发电机内冷却水的含铜量一定要达到新的电力行业标准,即20μg/L以下,最好达到10μg/L以下才能保证安全运行。

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