发电机内冷水系统的运行
大型发电机内冷水运行可靠性探讨
２ 内冷 水控 制标 准
２ １内冷 水处 理ｐ 值调 控法 水质 指标 ． Ｈ
参数 ｌＨ （５ 值 ２￣ 电导率ｕ ／ｍ（５ ｐ Ｃ）ｌ ｃ ２℃）ｌ Ｓ 铜离子ｕｇＬ ／ 控制值 Ｊ．～９０ ｏ ． Ｊ ． ７ ≤２０ ｆ ｏ ≤４
注 ：双水 内冷机 组共 用 循环 系 统和 转 子独 立冷 却 水 系统 的 电导 率 应 不 大于 ５０ ／ ｍ （５Ｃ） ． ｐＳ ｃ ２ ￣ 。 ２ ２ 内冷水 处理 除氧 法水 质指 标 ．
电机铜 线 圈的腐蚀 。单独控 制 Ｐ或 溶解 氧都 能减 少铜 线 圈的腐 蚀 。 Ｈ
２ ）对 内冷 水 电导 率 的要 求 ： 内冷 水 电导 率 的 大小 是 影 响发 电机 定 子
绝 缘 性 的重 要 因 素 ，影 响 电 导 率变 化 的 主 要 因素 有 ： 溶 解Ｃ ２ ０、铜 离 子 含 量 、Ｈ或 ０ Ｈ浓度 、其 它杂 质等 ， 电导 率随它 们 的增 大而 增大 。 ３ ）对 内冷水 铜 离子 的要 求 ： 由于铜 线 圈 的腐 蚀 ，铜 离 子 浓度 逐 渐 升 高 ，如产 生 ＣＯｌ Ｃ （Ｈ２ ｕ ｌ ｕｏ ）的沉 淀 轻则 影响 传 热，重 则堵 塞 铜线棒 的水 流 通 或
１ Ｉ 墼堕
３ １添加 铜缓 蚀剂 法 ．
Ｉ ：
Ｉ
ｌ
３发 电机 组 内冷水 处理 方式 此法 主 要控 制 内冷 水 Ｐ （ 含氨 来 控 制 ）和 电 导率 ， 为控 ￥Ｃ ２ 量 Ｈ 用 ￣ｕ啥
加入 铜缓 蚀剂 。一般 在 ２０ｌ以下机 组 ， 以前 曾经 使 用添 加铜 缓蚀 剂来 处 理 ０ｂ Ｗ 内冷 水 ， 防止发 电机线 圈腐 蚀 的方 法 。 由于 运行 控 制条 件 苛刻 ，加 上 处 理 方法 存在 的 问题 ，个 别机 组 出现缓 蚀 剂和 铜 离子 发 生络 合反 应 并在 线 圈 内 产 生 沉积 ，造成 定 子线 圈烧毁 的 事故 。
关于发电机内冷水系统处理的若干思考
关于发电机内冷水系统处理的若干思考摘要：分析发电机内冷水处理系统的运行标准，了解冷水运行系统存在的问题，研究问题出现的原因，可得知发电机厂内冷水铜含量长期超标。
为了应对超标对生产所带来的不良影响，可以使用缓蚀剂以及离子交换处理技术，使内冷水质量符合要求，具有推广利用价值。
可使发电机内冷水处理系统运行更快、更科学，提升生产效率，保障整体安全性、可靠性、合理性。
关键词：发电机；冷水系统；处理；研究分析水质对发电机的运行有着直接关联，对水质进行精准控制，可以使机组运行速度以及最终生产效率得到优化。
我国发电机以300MW机组为例，自2021年至2022年发生的生产安全事故13起。
虽整体降低，但其事故原因依然与冷水回路堵塞、断水等有关联。
300MW大机组内部的冷水处理系统更容易出现问题，内冷水系统在出现结垢或腐蚀等问题后，其发电机的冷却绝缘效果将会明显下降，为安全生产带来隐患。
需要结合生产需求，使用除盐水、凝结水，融合 BTA+EA缓释剂、溢流法、小混床处理法等进行处理。
可保障发电机内冷水处理水质达到要求，降低运行维护费用。
一、内冷水系统水质不合格原因分析（一）内冷水补水不合理内冷水补水系统不合理是首要原因，在发电机组运行时，其内冷水需要使用除盐水。
通过一级除盐结合混床处理得到的除盐水，水质虽然能够达标，但除盐水进入水箱后，受客观因素影响，水质下降。
例如，机组在正常运行时，除盐水会受到二氧化碳溶解速度、凝结水箱系统密封程度、水分停留时间、水位波动等影响，自身PH值出现变化[1]。
除盐水中包含了其他的弱酸性物质，当PH值到达一定峰值且稳定后，该物质的不饱和趋势明显上升。
这种物质与二氧化碳融合（二氧化碳物质来源于空气中二氧化碳气体溶解），在生产环境空气污染不严重的情况下，并不会出现内冷水系统水质问题。
一旦周围出现空气质量下降等问题（如温度上升），势必会在机组运行时导致内容水系统水质明显下降。
除盐水与空气接触，并溶解二氧化碳物质在水中发生电离反应。
发电机定子绕组水内冷系统
5.内冷水冲洗前，先将总进出水管放水阀开启排出积水。 用0．3—0．5MP的压缩空气把剩水全部吹干净，再通 入清洁的水，冲洗到出口水无黄色杂质，再通入压缩 空气冲出剩水，水及压缩空气每次从总进，出水管轮
C．当发电机内冷水流量降至正常流量的70%时，剩下3个 压差开关闭合，发出“定子线圈流量非常低”报警并送 信号到ATC延时30S动作跳闸。 3个压差开关按3取2设计 断水保护。
3．定子线圈进水温度：要大于氢气温度5℃（冬季投入 加热装置）一般维持在45—50 ℃，定子线圈入口设一 个温度开关，当定子线圈进水温度≥53 ℃，温度开关
5．关闭一组冷水器、滤网进口门。
6．投入离子交换器。
7．调整内冷水压力 ，水量正常。
8．检查内冷水箱自动充氮至0.014Mpa，其压力调节器动作正常。
9．投入另一台泵联锁备用。
6．在定子线圈入口设置一个压差开关，当发电机内的氢压与水压之 差≤35KP时闭合发出“发电机氢—水压差低”报警。
7．过滤器进出口之间设置一个压差开关，当过滤器进出口压差比正 常值高21KP时闭合发出“过滤器压差大”报警并送信号到ATC。
8．内冷水泵进出口之间设置一个压差开关当水泵进出口压差下降到 140KP时闭合，发出“水泵停”报警并启动另一台泵同时送信号到 ATC。
➢ 内冷水系统的要求：
1．供给额定的冷却水流量。
2．保证冷却水温度达到要求值。
3．保证高质量的冷却水质。
➢ 工作原理：采用闭式循环方式，使连续的冷却水 流过 定子线圈空心导线，带走定子线圈的热量。
➢ 内冷水系统的流程：进入发电机的内冷水是补充水（除 盐水和凝结水）来，经过滤器，减压阀，电磁阀，离子 交换器，电导率仪发送器进入内冷水箱。从水箱出来经 过内冷水泵，冷水器，过滤器，流量计，进入发电机定 子线圈汇水管。定子绕组总进出水汇水管分别装在机座 内的励端和汽端，然后经绝缘引水管分别进入各个定子 线棒的通水孔内。最后返回水箱。
发电机内冷水的处理及应用
发电机内冷水的处理及应用摘要：发电机处于电厂的心脏部分，发电机内冷水水质的好坏对电厂安全影响很大。
随着高参数、大容量发电机组的增多，发电机采用水—氢—氢冷的方式也越来越多，为保证发电机安全运行，就必须要防止内冷水系统的腐蚀与结垢，保证冷却水效果及绝缘性能。
关键词：发电机；内冷水；处理火电厂发电机内冷水系统的水质与发电机的对地绝缘性能和铜线棒的腐蚀速率密切相关，其水质控制方法直接影响机组的运行安全。
由于内冷水的pH值较低，使水中含铜量及电导率均在高限，腐蚀产物还可能在线棒的流通部分沉积，引起局部过热，甚至造成局部堵死现象，影响发电机组的安全运行，运行过程中水冷器的泄漏以及水冷器运行前未经冲洗或冲洗不彻底等都会使生水中的杂质进入内冷水系统，造成系统腐蚀和堵塞，因此对发电机内冷水进行处理是十分必要的。
1.发电机内冷水水质要求及质量标准1.1内冷水水质要求由于内冷水在高电压电场中作冷却介质，因此各项质量要求必须以保证发电机安全经济运行为前提。
发电机内冷水水质应符合如下技术要求：①有足够的绝缘性能（即较低的电导率），以防止发电机线圈的短路。
②对发电机铜导线和内冷水系统无腐蚀性。
③不允许发电机内冷水中的杂质在空心导线内结垢，以免降低冷却效果，使发电机线圈超温，导致绝缘老化和失效。
1.2 内冷水质量标准根据《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》（DLT 801-2002）的规定，我国发电机内冷水质量标准如下：2.发电机铜导线受内冷水腐蚀机理发电机铜导线的材质一般为紫铜，在不加保护的情况下，其腐蚀速率一般为0.002～0.05g／（m2?h），氧是主要的腐蚀剂，水中二氧化碳的含量和pH值对腐蚀程度影响较大。
在ρ（O2）＝0.1-2mg/L、p(CO2)=1-5mg/L、pH=6.5-7.8的条件下，溶解的氧与铜相互作用，形成氧化膜：Cu+O2=2CuO （2-1）这些氧化铜会均匀地覆盖在铜表面上，它的保护性能较差，不能防止基体腐蚀过程的进一步发生。
大型发电机内冷水系统运行管理及技术措施研究
大型发电机内冷水系统运行管理及技术措施研究摘要：本论文对发电机内冷水系统的运行及检修过程的管理要求及技术措施进行了分析，针对二十五项反措及国标中对发电机内冷水系统的要求进行了解析，得出一些防止发电及内冷水系统进异物的措施，防止因发电机内冷水系统故障导致的发电机损坏事故的发生，为提高大型发电机内冷水系统运行可靠性提供了理论基础。
关键词：发电机；内冷水系统；运行管理1.前言发电机内冷水系统是发电机运行中对定子线棒进行降温的主要技术，其对发电机的正常运行有着极其重要的作用，发电机的对地绝缘性能和定子线棒的铜腐蚀速率及内冷水系统异物堵塞直接关系到发电机组的安全运行。
在发电机运行期间因发电机内冷水系统堵塞断水等原因引发了不少的安全事故。
为了避免内冷水系统的腐蚀结垢或者进入异物导致发电机损坏的重大事故发生，对发电机内冷水运行及检修中的管理及技术措施研究变得尤为重要。
2.发电机内冷水系统运行中的管理措施研究发电机内冷水系统运行中的管理措施主要针对发电机定子线棒的腐蚀结垢及堵塞起到预防作用，为了预防以上事故的发生，系统运行中的主要工作是加强对发电机内冷水水质的监控。
发电机定子线棒主要以内冷水作为冷却介质，但是水除了具有换热的性质外，还对定子线棒具有一定的腐蚀性，所以在发电机组的运行中保证水质对发电机安全运行具有重要作用。
GBT12145-2008《火力发电机组及其蒸汽动力设备水汽质量GB/T12145--2016中第十三项水内冷发电机的冷却水质量标准要求：空心铜导线的水内冷发电机的冷却水质量可按表1和表2进行控制。
其中空心不锈钢导线的水内冷发电机的冷却水应控制电导率小于1.5 uS/cm。
针对发电机内冷水系统的运行工况实际状态，本论文提出了一些在系统运行过程中可采取的监控手段，用以保证发电及内冷水系统水质的稳定性。
1.通过内冷水加碱装置控制发电机内冷水的PH值，尽量使其PH值控制至8.0-8.9的范围内（该范围内铜的腐蚀速率最低）。
发电机定子绕组水内冷系统
➢ 主要热工测点及一些参数
1．两个电导率发送器：一个布置在离子交换器出口，电 导率达1．5us/cm时发出交换器电导率高信号，可以间 接监视交换器。一个布置在冷却器出口，电导率达 5us/cm时发出“定子内冷水电导率高”报警并发信号到 ATC。 当定子线圈电导率达到9．5us/cm时，发出“定 子内冷水电导率非常高”报警。
4．内冷水出水温度：出水总管也设一个温度开关和一个 热电偶温度计。当出水温度≥85 ℃温度开关闭合发出 “定子线圈出水温度”报警。
5．内冷水箱水位：有一个就地水位计和两个液位开关。 当内冷水箱水位过高时，其中一个液位开关位开关闭合 发出报警并发信号到ATC。另一个液位开关在内冷水箱 水位低时闭合，发出报警并发信号到ATC。
B． 当滤网差压比正常高21KPa时,报警。此时应切换滤 网。切换滤网必须在机组长的监护下进行。
5．泵组在运行中若有明显的不正常异声，振动明显增大，应立 即启动备用泵，停用原运行泵。
6．内冷水泵电流不超限 。
7．冷却器通常运行一组，另一组作备用。若定冷水温度升高， 可将备用定冷器投用，并分析原因及时处理。
9．过滤器、冷水器、离子交换器设有连续排空气管道， 空气排到水箱，其作用不仅在启动的时候可以排出空 气，而且保证过滤器、冷水器、离子交换器在备用的 时候有连续的水流过，保证水质合格。
10．内冷水箱上设有一安全门，安全门整定压力35KP。 安全门出口接一U形管，上部排大气，下部通过溢水U 型管排水。在水箱满水和氮气压力过高时，安全门动作 防止水箱带压和满水。安全门一路手动旁路，系统投入 时可以开启排出系统中的空气。 一期在水箱上接一溢 流管，当内冷水箱水位过高时通过U型溢流管直接将水 排出，防止水箱带压。
发电机内冷水系统安全运行分析及措施
高压机组 ，其发 电机 内冷水水 质指标 电导率、Ｈ ｐ 值 、 ｕ 达 不到有关标准 ， ｃｚ 水质合格率下降。如何
提高 运行 中发 电机 内冷水水质 。 控制各指标在合 格范 围内， 已经 是刻不容缓的严重问题。 长春第二热 电有限责任公司 １２ 。 号机容量为 单机 ２０ＭＷ 的超高压机 组 ， 电机采 用的冷 却 ０ 发
机内冷水各项 目在合格范 围内。
（） ２ 为防止二氧化碳溶入 内冷水 箱， 将溢流管
改为倒 ｕ形管， 这样即不会造成 内冷水 箱的压 力 增大， 又使 内冷 水系统得到封 闭。
ｔ 问题 的提 出
１１ 厂 内冷水水质情况 ．
维普资讯
２０年第 ２ （ ２ 卷 ２３ ） ０８ 期 第 ６ ８期
［ 要］ 针对大唐长春 第 摘 二热电有限责任公司 １２ ， 号发电机 内 冷水水质监测项 目 电导率、Ｈ值 、 ｐ
Ｃ 指标达 不到有 关标准规 定 的情况 ， ｕ三 分析 水质 劣化原 因 ， 并结合 本厂现 有条 件 。 实用性 、 从 经济性 和 可靠性 等 方面综合 考虑 ， 用在 内冷水 系统加 装 交换 柱 的方 法 ， 水质 净化 处理 ， 采 对 达到 了理 想的 结
污垢造 成堵 塞 ， 降低 冷 却效果 ， 严重 时可直 接威
胁发 电机 的安全运行 。因此 ，９ ９ ２月停止加 １９ 年 药处理 ， 复内冷水溢流换水方法。 恢
２ 水处 理方法探 究
为 改 善 发 电机 内冷 水 水 质 ，我 们通 过 调研 目 前 国 内 外 发 电机 组 普 遍 采 用 的 防腐 、 化 处 理 方 净
塞 型 鱼
法 并不 易行 ， 但其弊端是 ： ①
由 于 除盐 水 ｐ 值 较 低 （ ． Ｈ ６０左右 ） 无 法 达 到 内 冷 ， 水 水 质 标 准 的 要 求 ，并 未 真 正 抑 制 铜 导 线 的 腐
超超临界机组发电机内冷却水运行中存在的问题及处理
超超临界机组发电机内冷却水运行中存在的问题及处理发布时间：2022-08-17T05:51:16.681Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷第4月7期作者：王典泽苏江波杨龙[导读] 剖析了超超临界机组发电机运作中的腐蚀和累积问题，明确提出了超超临界机组发电机发电机内冷却水的操控指标值，研发了FNC-1和FNC-2发电机内冷水处理系统，各自用以发电机电机定子冷却水和双水内冷却水的解决方案中。
具体运作说明，该设备的确是具有防腐蚀防沉积的功效。
王典泽苏江波杨龙华电新疆五彩湾北一发电有限公司摘要：剖析了超超临界机组发电机运作中的腐蚀和累积问题，明确提出了超超临界机组发电机发电机内冷却水的操控指标值，研发了FNC-1和FNC-2发电机内冷水处理系统，各自用以发电机电机定子冷却水和双水内冷却水的解决方案中。
具体运作说明，该设备的确是具有防腐蚀防沉积的功效。
关键词：超临界机组发电机冷却水处理一、超临界机组发电机的特殊性伴随着发电机组容积的提升，发电机定子管水路的相对高度减少，发电机造成的起始工作电压也有一定的减少。
如中国某发电机厂制造的300 MW发电机定子中空电导体横截面规格为7.1mm；600 MW发电机相匹配的规格为3.15 nm:1000 MW发电机相匹配的规格为3.15 mm。
水路相对高度减少会出现的不良反应有：（1）流水的边界效应会扩大，流动速度减少，腐蚀物质非常容易沉积。
(2)针对同样的电机定子管，尽管出水量降低，但升温会提升，而铜腐蚀物质的溶解性会由于气温的增高而减少，进而使铜沉积提升。
对于来源于发电机的起始工作电压，30OMW发电机组为2400V；200mw机组为2800V；1 000MW发电机组为2840 V，发电机传出的起始工作电压上升会提升腐蚀物质电沉积的概率。
这具体就是指铜腐蚀物质中碘离子的离解，会以金属材料铜的方式沉积在出水量端【1】。
因为超超临界机组发电机的独特性，电机定子冷却水的水质检测标准应更严苛，不然会危害发电机的可靠运作。
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发电机内冷水系统
运行规定
1．1 汽轮机投入盘车前应投入冷却软化水系统，向冷水箱补水至正常水位，启动内冷水泵向发电机转、静子通水，并通知化学验
水质合格做内冷水泵联动试验良好。
1．2 发电机冷却水系统正常运行时，应保持转子冷却水额定流量27m3/h，静子冷却水额定流量36m3/h（包括定子线圈28m3/h
和两端压圈8m3/h），冷却水进水压力0．2～0．3MPa。
1．3 发电机内冷水压力应比本系统内冷却器的循环水来的冷却水压高 0.3～0.4MPa。
1．4软化水在冷水器出口水温应控制在20～45℃内，不应超过45℃，当软化水出口水温超过45℃且调节无效时，可以三台冷水器
一起运行，并查明原因，及时处理。
1．5发电机冷却水系统运行时，流出发电机的软化冷却水温度不大于85℃。
1．6发电机冷水系统安装完毕或大修后应进行静压试验合格，水路系统要在每次大、小修后进行正反冲洗，冲洗合格后方可投
入运行，发电机静子线圈的反冲洗，只允许开机前进行，反
冲洗时应将定子线圈进口过滤器的滤芯抽出。
1．7 冷却水电导率达9.5μs/cm报警时，应进行处理。
1．8 运行的内冷水泵掉闸，备用内冷水泵必须在5s内启动并达额定转速。
1．9 主内冷水管道的过滤器两端压降比正常值大0.02MPa时，应切换过滤器运行，并清理。
1．10 备用冷水器投入运行时，务必将冷水器中的软化水管内的空气排净。
1．11备用冷水器滤网投入运行时，务必将其中的空气排净。
启动前的检查
2．1 确认系统阀门开关位置正确，设备仪表齐全良好；
2．2 冷却水泵轴承油位油质良好，电机接线、接地线良好，靠背轮装好，保护罩完好，内冷水箱水位正常，水质化验合格；2．3 确认A、B内冷水泵进口阀开启，出口阀关闭；
2．4 内冷水泵联锁解除，测量内冷水泵电机绝缘良好，A、B内冷水泵送电；
内冷水系统的投入
3．1 启动A（或B）内冷水泵，开启出口门，电流、出口压力在正常的范围内，检查内冷水泵轴承温度、振动，各部情况应正常，
向内冷水系统充水。
3．2 开启发电机静子和转子进水门，调整静子、转子进水压力在0．2～0．3MPa范围内，流量在规定的范围内：转子27m3/h，定子
线圈（包括压圈）36m3/h。
3．3 开启备用内冷水泵出口门，投入其“自动”、“备用”。
当发电机内冷水出口母管压力比正常低0.1MPa时，备用泵自启动；或
当运行泵跳闸时，备用泵也自启动，否则手动启动。
3．4 励磁机空冷器冷却水升压泵的运行同发电机内冷水泵，但要注意空冷器出口风温在规定范围内。
内冷水系统停止
4．1 若盘车运行时，发电机励磁机各部温度已降至规定温度以下，首先打开化学除盐水至发电机盘根冷却水门。
4．2关闭运行冷水泵的出口门，注意内冷水系统的压力；
4．3 解除内冷水泵联锁，停止内冷水泵，电流、出口压力到零，水泵停转；
运行中冷水器的投入
5．1 检修后的冷水器投入运行时，内冷水器的出水门应在关闭位置，开启冷水器内冷水放空气门，应缓慢的开启冷水器的内冷水
进水门，待内部空气放尽有水流出时关闭放空气门，严禁内
冷水中带有空气进入发电机，全开冷水器内冷水进水门，并
注意调整发电机转、静子进水压力在规定的范围内。
5．2 备用中的冷水器应在充满水的状态下，开启内冷水出口水门，关闭内冷水入口门，开启冷水器循环冷却水的出口水门，关
闭循环冷却水入口门。
5．3 投入备用的冷水器时，应首先缓慢开启内冷水进水门，再开启循环水进水门，注意监视调整发电机转、静子进水压力正常。
注意内冷水压应大于循环冷却水压力。
5．4 运行状态均应开启转子进水密封水门，以盘根有少量的水滴出为宜。
冷水器的停用
6．1 关闭冷水器循环水进水门；
6．2缓慢关闭停用冷水器进水门，注意调整发电机转、静子进水压力应正常；
6．3关闭冷水器出口水门，备用的冷水器可以不关出水门；
6．4 注意运行冷水器应正常，出口水温控制在20～45℃范围内。
内冷水系统的异常运行
7．1 内冷水温度升高的处理
7．1．1 汇报值长；
7．1．2 内冷水温升高，应检查发电机是否过负荷；
7．1．3 检查空气冷却器的水压、流量是否正常；
7．1．4 检查冷水器的冷却水是否畅通，入口水温是否升高，过滤器有无堵塞现象，冷却效果不好时应倒换备用冷水器运行，对已
堵塞的过滤器要退出运行，进行冲洗排污或检修，使其达到运
行要求；
7．1．5 如果水压低应启动备用内冷水泵，恢复内冷水压并查明因；7．1．6 经检查处理无效时，发电机各部温度继续升高应降低电负荷运行。
若发电机定子铁芯温度急剧升高120℃时应解列发电
机运行。
7．2 内冷水流量减少的处理
7．2．1流量突然减少时应立即查明原因加以处理，检查内冷水泵是否正常，进口是否杂物堵塞，过滤器脏及内冷水泵是否漏入
空气使出力降低。
7．2．2冷却水量减少、压力下降，应及时调整转子、静子进水压力或启动备用内冷水泵，同时检查内冷水系统及冷水箱水位是
否正常。
7．2．3 确认运行的冷水器大量漏水时，汇报值长切换备用冷水器运行，停止泄漏冷水器进行检修。
7．2．4 若是由于空气进入转子线圈造成流量减少应将发电机解列，降低转速放出空气。
应严密监视机组振动。
静子回水，可根
据静子线圈温度巡检仪分析因静子线圈水路局部堵塞或个别
点比正常运行温度高时，应适当提高进水压力，并降低机组
负荷，如仍不能解决则应停机进行处理。
7．2．5 运行中冷却水量略有减少，但出水温度没有超过允许值时并且各路没有阻塞、局部发热现象时，可继续运行，待有停机
的机会再进行处理，运行中应加强监视。
若内冷水减少引起
保护动作时，按发电机内冷水中断处理。
发电机空气冷却器的运行：
8．1 循环水量：400t/h。
8．2 循环水进水压力：0.1～0.3MPa。
8．3 空气冷却器最高进水温度：33℃。
8．4 发电机冷却空气量：25m3/s。