Система впрыска воды

Чистая вода, благодаря своей высокой теплоемкости, хорошей диэлектрической проницаемости и легкодоступности, широко используется в генераторах большой мощности в качестве охлаждающей среды. Медные провода статорных обмоток турбогенераторов охлаждаются путем пропускания воды через полые провода, что является одним из самых традиционных методов, используемых долгое время. В электростанциях охлаждающая вода для генератора поступает из деминерализованной воды или конденсата электростанции. Эта охлаждающая вода достигает низкой удельной электропроводности, но её значение pH едва достигает 7, а большую часть времени находится ниже этого уровня. Значение pH этой охлаждающей воды может быть низким по электропроводности, но его значение pH может лишь едва достичь около 7, и большую часть времени оно ниже 7, что делает медный полый проводник статора генератора постоянно находящимся в зоне высокой скорости слабокислотной коррозии. Медный полый проводник статора генератора всегда находится в области высокой скорости слабокислотной коррозии, что оказывает определённое воздействие на систему. С постепенным увеличением единичной мощности генератора, особенно когда мощность генератора превышает 600 МВт, из-за повышения напряжения обмотки статора относительно земли и увеличения плотности тока в обмотке, всё чаще обнаруживается, что водяной контур статорной обмотки не так силен, как раньше. Постепенно выявляется, что явление образования накипи внутри медного полого проводника водяного контура статорной обмотки становится всё более частым, а коррозия медного провода охлаждающей водой становится всё более заметной, особенно когда качество воды недостаточно контролируется, это явление становится ещё более очевидным.

Результаты коррозии:

⑴ Формирование осадка, засоряющего пустотелые проводники генератора.

⑵ Влияет на поток охлаждающей воды.

⑶ Простой для разблокировки, влияющий на нормальную работу генератора.

⑷ Сокращает срок службы генератора.

Анализ причин коррозии качества воды на медном проводе.

1. Взаимосвязь между качеством охлаждающей воды и коррозией медных проводов

⑴ Хотя на коррозию медного провода влияет много факторов, низкий уровень PH охлаждающей воды является основным фактором

⑵ Коррозия медного провода наиболее заметна при PH охлаждающей воды в диапазоне 7.0 ~ 7.5

⑶ При PH в области 8.5-9.0 для щелочной охлаждающей воды и содержании кислорода в диапазоне 10-30 ппб коррозия медных обмоток практически незаметна

Решения для уменьшения коррозии меди

⑴Добавление ингибиторов коррозии в водные системы:

Старый способ, есть побочные эффекты, долгосрочное использование ухудшает качество воды, больше не используется.

⑵Применение малой смешанной ионитовой технологии + прерывистого обмена воды для контроля качества воды:

Проводимость может соответствовать стандарту, но pH все еще низкий, концентрация меди превышает норму, решение проблемы стержневой коррозии неэффективно.

⑶Использование специального типа смолы и особой конструкции внутреннего устройства специальной сверхочистки холодной воды:

PH можно контролировать в диапазоне 7.78-7.85, что все равно не соответствует стандарту GB/T 7064 pH 8-9, замедляет коррозию, но не является фундаментальным решением.

⑷Использование вакуумного метода + ионного обмена:

Можно удалить O2 из дополнительной воды, контролировать медные ионы и проводимость для достижения стандарта, но pH составляет всего 7.0-7.3. Этот метод требует высокой герметичности водной системы, что на практике значительно сложнее!

⑸Непосредственно использовать сигнал PH для контроля добавления щёлочи в систему охлаждения:

Измерительный прибор для PH чистой воды работает нестабильно, что вызывает нестабильное управление щелочью, и, следовательно, качество воды также становится нестабильным, а коррозия медного провода остаётся потенциальной проблемой.

На данный момент наиболее эффективное решение проблемы коррозии меди — введение NaOH.

В настоящее время зарубежные производители генераторов постепенно используют добавление NaOH для контроля значения PH охлаждающей воды в водяных системах больших генераторов с медными трубками для охлаждения, чтобы контролировать коррозию охлаждающей воды на медном проводе.

Размер проводимости статорной охлаждающей воды определяется ролью анионов и катионов на проводимость. В сверхчистой воде между проводимостью и значением PH существует определённая связь, которая согласуется с приведённой выше кривой зависимости проводимости от PH.

Теория микропроцессорной ультраочистки охлаждающей воды генератора с добавлением щелочи основана на вышеуказанной взаимосвязи между чистой водой, pH и проводимостью, а также на взаимосвязи между pH и скоростью коррозии медной проволоки относительно проводимости как параметра управления. Повышение pH позволяет работать генератору в области pH 8.5-9.0 для щелочной охлаждающей воды с содержанием кислорода 10-30 ппб, практически полностью устраняя коррозию медных стержней со стороны воды.

Принцип работы микропроцессора ультраочистки охлаждающей воды генератора

⑴ На выходе ионного обменника установлен набор устройств для дозирования гидроксида натрия для повышения pH выходящей воды. Решение гидроксида натрия дозируется при помощи шприцевого насоса.

⑵ Контроль pH охлаждающей воды осуществляется косвенно через контроль проводимости щелочного раствора с учетом соответствующей взаимосвязи между проводимостью и pH в чистой воде.

⑶ Вода после ионного обменника является обработанной чистой водой, проводимость смешанного раствёл щелочи зависит только от концентрации раствора гидроксида натрия. Используя соотношение между проводимостью смешанного раствора щелочи и заданным значением проводимости (1.5 μм/см) как сигнал управления для реализации контроля скорости впрыска шприцевого насоса при добавлении дозировки.

⑷ Проводимость основного водяного контура контролируется за счёт контроля проводимости малого цикла контура обработки мягкой воды, что увеличивает надёжность работы системы охлаждения генератора.

2. Схема потока с ультрачистым микропроцессорным управлением системы охлаждения генератора

Состав устройства добавления щелочи в систему охлаждения генератора

Технические параметры

Питание/мощность: 220ВАС/500Вт

Объём обработанной воды охлаждения статора: (4-10)м³

Давление проектирования трубопровода: 1.0МПа

Диапазон контроля проводимости охлаждающей воды: (0.7-2.0)мкСм/см

Соответствующий диапазон контроля pH: 8.0-9.0(18℃)

Номинальная настройка контроля электропроводности охлаждающей воды: 1.5µs/см

Температура среды: <50℃

Объем резервуара для едкого натра: 200Л

Контроль содержания меди: ≤20 µg/Л

Нормальный расход мягкой воды: (2.0-4.0)м3/ч

Материал трубопровода части переполнения: нержавеющая сталь

Чертеж конструкции

Характеристики устройства

⑴Единый конструкционный дизайн, прост в установке и обслуживании.

⑵Простая модификация на месте, небольшой объем работ для модификации.

⑶Надежное качество, небольшой объем работы для ежедневной эксплуатации и обслуживания.

⑷Устройство сначала имитируется в лабораторных условиях, а затем через систему охлаждающей воды генератора подключается онлайн для проведения типовых испытаний. После длительных испытаний было доказано, что общая работа стабильна.

⑸Контроль данных точный, значение pH охлаждающей воды поддерживается в пределах 8.5-9.0, что лучше, чем требует национальный стандарт (ГОСТ/T 7064-2008 требует 8-9). Это значительно снижает степень коррозии охлаждающей воды на медном полых проводах, что существенно повышает безопасную работу генератора.

⑹Устройство полностью реализует полностью автоматическое управление и имеет ряд мер управления и защиты, обеспечивающих безопасную работу устройства.

сильная формула смолы лучше приспособлена к условиям работы водяной системы, функционирующей в сильной щелочной среде, а также у смолы долгий срок службы.

Функции защиты безопасности

Этот блок дозирования щелочи имеет следующие дискретные и аналоговые сигналы, участвующие в защите и управлении дозировочным насосом:

⑴ Защита от низкой и высокой проводимости в основном водяном контуре.

⑵ Защита от высокой проводимости воды на выходе ионного обменника.

⑶ Защита от низкой и высокой проводимости смешанного щелочного раствора.

⑷ Защита от высокого дифференциального давления смешанного фильтра.

⑸ Защита от низкого расхода воды в цепи водной обработки.

⑹ Защита от низкого уровня едкого натра в баке.

При появлении вышеуказанных сигналов дозировочный насос будет принудительно остановлен для защиты устройства заполнения едким натром, что эффективно предотвращает расширение водной системы при аномальных условиях работы и повышает надежность безопасной эксплуатации генератора.