1　系統(tǒng)設(shè)置及水質(zhì)情況概念
山西陽(yáng)光發(fā)電有限責(zé)任公司(原陽(yáng)泉二電廠)安裝有四臺(tái)300MW燃煤發(fā)電機(jī)組,發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFSN-300-2-20,定子繞組采用水內(nèi)冷方式,定冷水系統(tǒng)為一獨(dú)立而封閉的自循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水循環(huán)運(yùn)行一段時(shí)間后,由于與金屬部件及空氣的接觸,水質(zhì)會(huì)逐漸下降。劣化的水質(zhì)如不進(jìn)行及時(shí)適當(dāng)?shù)奶幚?其中的雜質(zhì)會(huì)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(zhì)劣化引起的導(dǎo)電度增大會(huì)影響發(fā)電機(jī)相關(guān)部件的絕緣效果,造成不可想象的惡果。從1號(hào)機(jī)投產(chǎn)起,由于各種原因,我公司發(fā)電機(jī)組的定子冷卻水水質(zhì)沒(méi)有引起足夠重視,以至于定冷水水質(zhì)長(zhǎng)期處于不合格狀態(tài),定冷水離子交換系統(tǒng)沒(méi)能與其它設(shè)備一道,轉(zhuǎn)入正常的運(yùn)行。機(jī)組運(yùn)行中采用臨時(shí)更換除鹽水的方法,降低冷卻水含Cu量,改善冷卻水水質(zhì)。不僅浪費(fèi)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(yùn)行中的定冷水水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)。問(wèn)題最嚴(yán)重的是4號(hào)機(jī),4號(hào)機(jī)2000年1月份含銅量變化情況見(jiàn)表2。雖然每天更換除鹽水,但惡化的水質(zhì)依然沒(méi)有好轉(zhuǎn)的跡象。為防止發(fā)生事故,我們決定改進(jìn)定冷水水質(zhì)工況。
2　改進(jìn)方案
經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)摸底和對(duì)其它兄弟電廠運(yùn)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(dǎo)率(以下簡(jiǎn)稱"DD")也能保持合格,運(yùn)行安全可靠。缺點(diǎn)是運(yùn)行中緩蝕劑的測(cè)定比較麻煩,由于定冷水的損失,在補(bǔ)充除鹽水的同時(shí)還需要不定期的補(bǔ)加緩蝕劑。此方案需設(shè)置專用的加藥系統(tǒng),每機(jī)一套。
b)補(bǔ)加凝結(jié)水處理。特點(diǎn)是不用設(shè)置任何處理或加藥系統(tǒng),簡(jiǎn)單且?guī)缀鯖](méi)有運(yùn)行成本。問(wèn)題是凝結(jié)水DD大,對(duì)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行不利,而且由于凝結(jié)水中氨成分的存在,可能發(fā)生銅氨絡(luò)合反應(yīng)(Cu2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+)而腐蝕銅部件,不利于發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
c)投運(yùn)發(fā)電機(jī)組本身配置的離子交換系統(tǒng)。不用增加設(shè)備,運(yùn)行起來(lái)水質(zhì)可以得到保證。由于該裝置在機(jī)組投產(chǎn)后一直未使用,要將其投入運(yùn)行,需要配置離子交換樹(shù)脂,及設(shè)備調(diào)試等工作。
上述三種方案,第一種雖然可行,但設(shè)置必需的配藥、加藥設(shè)備比較麻煩,運(yùn)行監(jiān)督難以做到準(zhǔn)確、及時(shí)和連續(xù),不利于準(zhǔn)確有效的工作需要;第二種方案雖然十分簡(jiǎn)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(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn),于2000年1月15日進(jìn)行了除鹽水和凝結(jié)水混合試驗(yàn)。
　　試驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題是凝結(jié)水與除鹽水來(lái)水壓力不同,配比控制較難,2號(hào)～4號(hào)機(jī)沒(méi)有凝結(jié)水補(bǔ)水管路,若方案可行,需增設(shè)專用補(bǔ)水管。而且從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,含銅量沒(méi)有明顯下降。對(duì)于第三種方案,可以預(yù)期,只要離子交換系統(tǒng)投運(yùn),其水質(zhì)就是很有限的,雖然設(shè)備不完善,但可以通過(guò)調(diào)試來(lái)解決。
經(jīng)過(guò)綜合分析考慮及根據(jù)小型試驗(yàn),決定實(shí)施第三種投運(yùn)離子交換系統(tǒng)方案為改進(jìn)水質(zhì)的手段。
2000年上半年,我們對(duì)1號(hào)～4號(hào)定子冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行消缺及調(diào)試,將其投入運(yùn)行。
3　結(jié)論和問(wèn)題分析
a)定冷水離子交換系統(tǒng)調(diào)試后全部投入了正常的運(yùn)行。水質(zhì)比以前大大改善,指標(biāo)基本上達(dá)到部頒規(guī)程和國(guó)際規(guī)定的要求,運(yùn)行中只需補(bǔ)充化學(xué)監(jiān)督取樣和在線儀表取樣消耗的除鹽水。補(bǔ)充的水量是微不足道的,比投運(yùn)前大大減少,設(shè)備運(yùn)行的安全性大大提高。
b)從4號(hào)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況來(lái)看,不太令人滿意。主要的問(wèn)題是樹(shù)脂的運(yùn)行周期短,定冷水含銅量相對(duì)較高。原因可能是發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)中的相關(guān)銅部件腐蝕沉積物較多,需要較長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)除去,也可能是別的原因,正做進(jìn)一步觀察和探索。
c)離子交換器內(nèi)樹(shù)脂運(yùn)行3到5個(gè)月后失效需進(jìn)行再生或更換。需配置樹(shù)脂再生專用設(shè)施,將失效樹(shù)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(jì)劃利用機(jī)組的大小修機(jī)會(huì),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)鍍膜保護(hù),之后再投入離子交換器。這樣定冷水含銅量將進(jìn)一步下降、穩(wěn)定,離子交換器的運(yùn)行周期也將大大延長(zhǎng)。
e)在日?；瘜W(xué)監(jiān)督工作中,DD實(shí)施在線連續(xù)監(jiān)督,含銅量通過(guò)間斷的抽查來(lái)實(shí)施監(jiān)督。但在工作中發(fā)現(xiàn),以現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)控制我公司現(xiàn)有系統(tǒng)的定冷水水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生矛盾。
　　DD的運(yùn)行監(jiān)督指標(biāo),即使在離子交換系統(tǒng)投運(yùn)以前也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于部標(biāo)或國(guó)標(biāo)的,但抽查試驗(yàn)的含銅量卻在大部分的時(shí)間里超標(biāo)。在近半年的試驗(yàn)中,當(dāng)定冷水的DD值接近或超過(guò)0.4μS/cm時(shí),含銅量就接近甚至超過(guò)40μg/L。1999年初岳陽(yáng)事故通報(bào)后,我們將定冷水的DD值控制下調(diào)為≤2.0μS/cm并沿用至今。在實(shí)際控制中,DD值很少有超標(biāo)的時(shí)候。以DD值的變化做采取措施(排污換水或重新再生樹(shù)脂)的依據(jù),定冷水含銅量將很可能長(zhǎng)期超標(biāo);而如果以含銅量的變化做為采取措施的依據(jù),運(yùn)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(dǎo)意義的標(biāo)準(zhǔn),以利于正常監(jiān)督工作的開(kāi)展。