到目前为止,我们可以分析出引起诸多问题的原因了,例如导体中沉淀物的形成。一个紧凑的冷却系统是平衡的,不会产生任何问题。但是如果有空气进入,由于CO2的影响,pH值将降低,铜腐蚀率会升高,溶液中Cu+和Cu2+将随之增加,氧化铜溶解度也将升高。同时氧化还原电势也将升高,这将形成大量的比Cu2O溶解度高的CuO。若氧气只是瞬间进入,如空气瞬间泄漏,氧气将会很快被混合床消耗,二氧化碳将被释放出来,氧化还原电势将下降,pH值将上升[2]。这将使CuO溶解度降低,产生沉淀,从而导致空心导体有沉淀。
除了机械部分有沉淀外,在高干扰区域内,溶液过饱和也会产生晶体沉淀,这就是管壁波纹形成的原因。若水流流速受限的情况没有被及时纠正,被冷却的导体将因此发生局部过热,甚至破坏导体绝缘,最终会熔化定子线棒。
当水流流速受限时,可以通过对各单个线棒水流量和温度等参数的变化,确认内冷水管路被堵塞的状况。若有沉淀物则可酸化清洗掉。清洗溶液的选择取决于阻塞物的类型,比如是氧化铜还是金属铜。若冷却水为中性,在空气饱和的状态下,将产生高溶解度的CuO,同时也将增加铜的腐蚀度。
2.2水的碱性+低氧控制
进一步实验研究表明,在pH值为8~9时,只产生微弱的铜腐蚀和溶解氧化铜现象。这里推荐一种优化发电机冷却水回路的方法:使冷却水具有碱性+低氧特性。
使冷却水具有碱性有以下2种方式:①注入碱液;②使用钠元素,Na从阳离子交换树脂中提取。
最先考虑到的是第2种方法,但为了提取Na,需要将树脂维持在一定的比例,这是不容易办到的,尽管这种方法仍在一些发电机组中使用。
采用注入碱液的方法目前已被证实是安全可靠的,并被国外制造商作为标准方法,其特点是在流过离子交换混合床(MixedBed)的回路中注入碱液。
碱液装置和工作过程见图2。为了方便测量装置监控碱液的浓度,在水纯度最高的地方(如混合床后)注入碱液溶液。碱液由泵注入到水处理回路。
图2发电机冷却水系统原理图
碱性+低氧状态对水的要求控制范围见表1。因电气因素,主回路水的电导率不应超过1.5μS/cm。pH值要维持在8~9之间。阳离子交换后的电导率用于监控混合床内负离子交换树脂的性能。为了避免产生过低的氧化还原电势和铜离子减少的现象,定子和转子冷却水的含氧量应保持在10~30μg/L,“水氢氢”定子绕组水冷却要求含氧量要保持不大于30μg/L。
来源:互联网