关于火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的原因分析

关于火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的原因分析

李鹏江

大唐韩城第二发电有限责任公司  陕西省渭南市韩城市    715400

摘要：本文分析了火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的原因，火电厂发电机定子冷却水回路堵塞可以分为结垢性堵塞和机械杂物堵塞两种形式，同时还介绍了预防火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的有效措施和处理堵塞措施。

关键词：火电厂；发电机；定子冷却水；回路堵塞

引言：火电厂发电机定子冷却水系统可以供给额定的冷却水流量，控制进水温度符合要求，在电导率小于等于1μs/cm的要求小保持高质量的冷却水质，该系统可以降低最热点温度，减少机械应力对定子的运行干扰，一旦回路堵塞就会造成发电机定子绕组热量过高，绝缘损坏进而击穿发电机导致跳闸。

1. 火电厂发电机定子冷却水回路堵塞原因分析

1.1原因分析

火电厂发电机定子冷却水回路堵塞一般是结垢性和机械杂物堵塞两种，季节杂物堵塞通常是由于在内冷水管道会存在进水滤网和橡皮垫，一旦进水滤网被冲破就会造成破损的橡皮垫等杂物碎块在冷水的带动下今日空心导线，杂物与碎块会造成定子冷却水回路堵塞。另外当冷却水由于水质长期处于不合格状态，就会导致水体中的含NH3量、含氧量、酸碱值、硬度以及导电率不再合理范围内，水体长期流动会造成与铜管接触进而形成大量铜氧化物，造成空心导线的截面被胶状物质堵塞，形成截面缩小，对水的流通造成阻碍，最终发生回路堵塞。

1.2日常检测

在日常运行中可以通过监测各种水路状态分析堵塞原因，可以测量并联块、励端处或是测量发电机汽端及时发现堵塞现象。如果在分散控制系统中难以发现温度显示与水路堵塞的对应关系，可以判定堵塞原因是十分复杂的，可以通过汽水冲洗或高压冲洗发现，冲出的少量残存树脂颗粒，但是在测量水路堵塞时，并没有发现数据发生明显变化，则说明堵塞现象并没有得到改善，从而还需要继续通过其他检测方式判断回路堵塞原因，可以分析出可能是由于其他异物的堵塞，这些异物会比树脂更加坚硬，无法通过高压水枪和汽水冲洗方式将异物改变形状或是击碎异物从而将异物排除。因此需要将发电机的端盖打开并将转子抽出，对异物进行彻底清晰和去除，首先要做好准备工作，在打开端盖前要确认水路与定子绕组线棒的复杂关系，这样可以确保后续拆装工作的顺利进行，在拆除前要与生产厂家做好沟通，根据发电机设计图纸中的标注进行作业，避免寻找到错误的堵塞线棒，造成经济损失。在抽出转子时要与DCS系统标号一一对应检查，并重新标注序号，画出连接关系，明确水路路径和堵塞点，找出堵塞的线棒后对其进行针对性处理。同时还需要将其他水路与堵塞水路的通路断开，打来励、汽两端，使用量杯测量流量，这样可以将堵塞程度进一步确定，对于励端出线盒的并联块也需要断开与堵塞水路的连接，重复上述过程。通过测量发现堵塞的复杂性，对于具体堵塞部位要进行准确认证。在堵塞状态下的发电机始终处于低负荷运行状态，线棒的温度却一直在升高，测量结果与DCS系统高温点不对应，要重点检测定子线棒中部和两端连接处的堵塞可能性，要准备充足的作业用料，必要时要通过更换线棒的方法解决回路堵塞问题[1]。

2. 火电厂发电机定子冷却水回路堵塞预防措施

2.1保证水质符合要求

火电厂发电机定子冷却水回路堵塞预防首先需要通过改善水质来保证减少堵塞的概率，改善水质也是预防堵塞的重要路径，要对冷却水的水质进行严密的控制和监督，确保水质符合相关要求，特别是火电厂的规定和规程指标，对于不达标的水质，要在装置中加入去离子器，以此来保证水质的各项指标符合要求，还可以在冷却水箱中加入氮气对水箱进行保护。另外还要严格控制运行中的冷水酸碱值，这样可以有效避免出现冷水铜管发生氧化现象，减少氧化铜的堆积造成的流通截面的缩小的现象发生。

2.2关注线圈温度

除此之外，还需要对清扫和管理冷水系统提高重视，重视管理发电机内冷水系统，防治管道中、冷却器和水箱内遗留或进入异物，将内冷水系统中采用四氟乙烯垫作为管路中的重要部件，保持法兰垫的性质。另外要尽量选择不锈钢材质的滤网作为水管路中的滤网，这样可以减少滤网破损的发生概率，从而阻挡杂质被水流带入到内冷水系统中。在日常的运行过程中，要及时记录、分析和监视发电机的线棒温度，这样可以及早的发现回路堵塞的早期状态，通过正在避免更大程度的堵塞发生。当单独线圈温度过高时，要加强监视，分析是否有部分空心导致线圈的导线堵塞，可以增加冷却水流量，从而提高进水压力，为了避免故障线圈进一步升高温度，要通过冲洗的方式确定堵塞部位，必要时要对发电机电流作出适当控制。

2.3监督管理维护

一旦反复冲洗无效，并且遇到温度差过大的报警信号，就要考虑停止发电机的运行，达到控制定子电流的效果，这样可以有效避免事故的发生。要采用合理的维修措施，严禁在维修过程中出现杂物进入到内冷水系统中，并在维修时认真反冲洗定子回路，对于间隔时间很长的维修要适当增加冲洗次数，管理部门人员要高度重视火电厂发电机定子冷却水回路的日常维护和定期检修工作，严格按照《发电部运行管理条例》对工作人员的工作细则进行监督和考核，保证发电机的稳定运行

[2]。

3. 火电厂发电机定子冷却水回路堵塞处理措施

火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的处理措施有很多种，包括了化学清洗、阳离子净化、水力冲洗和机械擦洗，每种处理措施都会具有相应的局限性和优点，要在处理方法选择上结合现场条件和堵塞情况进行具体分析再作出选择。

3.1化学清洗

    化学清洗的优点是清洗效果好且不腐蚀系统，化学冲洗包括对管道、配件、线棒、过滤器、冷却器和水箱等逐渐的清洗，清洗步骤为首先是准备工作和隔离工作，接下来是用水先冲洗一遍组件，再进行碱性冲洗，然后是系统水冲洗，在进行一遍酸性冲洗，之后在水冲洗，接下来是漂洗和钝化，最后还需要进行一次水冲洗。准备工作需要检验清洗药剂、接入临时管道用于排污、将无关热工测点隔离、加装堵板隔离交换器、发电机退氢等。碱性清洗是为了清除系统的有机物和杂质，要先注水排出气体，将冷却器和氢冷器关闭，循环并提升供水压力，一些稳定后可以将碱洗药剂投入到水中，当温度在55摄氏度，浓度在0.8~1.0%时，酸碱值要控制在11.0~12.0，维持1到2小时的循环清洗。系统酸洗是为了将氧化铜和腐蚀沉积物去掉，当PH小于9时，要注水排气，保持适当的供水流量和供水压力，温度加热到60摄氏度，加入缓蚀剂，加入酸洗药剂调节酸碱值，将浓度控制在3.5%左右，PH控制在3.5~4.0之间，将系统流量调整为正常值的一半，维持2小时的反复冲洗。漂洗和钝化可以在表面形成钝化膜，还可以将酸残存液清除，要加热到45摄氏度，水冲洗到PH值大于4.5，保持供水流量和压力，加入浓度为0.2%，酸碱值为10.5的钝化剂，漂洗2小时[3]。

3.2水力冲洗

    启动冷却水泵，对发电机定子冷却水系统循环冲洗，维持泵出口压力为6~7Kgf/cm2,水力冲洗是对抽出的转子和线棒进行反复的高压冲洗，高压空气的冲击会在发电机内部的水形成水锤效应，可以对于堵塞现象比较简单的情况下，将大量杂质和树脂冲洗出来，然后使用量杯法测量内冷管路的水流量，流量均匀就表明隐患消除，堵塞现象得到解决，加强过滤水质可以避免管路出现堵塞。

结束语：综上所述，火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的原因有两种形式，要通过积极预防冷却水回路堵塞，在堵塞时通过积极处理等措施确保定子冷却回路的畅通，降低热点温度，为发电机稳定运转提供保障。

参考文献：

[1]任武兵.火电厂发电机定子冷却水回路堵塞的原因及处理措施[J].化学工程与装备,2022(06):207-208+225.

[2]薛奇华.火电厂汽轮发电机的常见故障探讨[J].中国设备工程,2021(23):85-86.

[3]程鹏飞.火电厂汽轮发电机常见故障分析及对策[J].科技创新与应用,2020(33):118-119.