Wassereinspritzsystem

Reinwasser, mit seiner hohen Wärmekapazität, guter Nichtleitfähigkeit und einfacher Verfügbarkeit, wird in großen Generatoren weitgehend als Kühlmedium für Generatoren verwendet. Die kupfernen Wicklungen der Statorspulen von Turbinengeneratoren werden durch das Durchführen von Wasser durch leere Drähte gekühlt, was eine der traditionellsten Methoden ist, die seit langer Zeit angewendet wird. In Kraftwerken stammt das Kühlwasser für den Generator aus dem entmineralisierten Wasser oder dem Kondensat des Kraftwerks. Dieses Kühlwasser erreicht einen niedrigen Leitwert, aber sein pH-Wert liegt kaum bei 7, und meistens ist er unter 7. Der pH-Wert dieses Kühlwassers kann zwar einen niedrigen Leitwert erreichen, aber sein pH-Wert erreicht nur knapp etwa 7, und meistens ist er unter 7, was dazu führt, dass sich der kupferne leere Leiter des Generatorstators immer in einem Bereich mit hoher schwach saurer Korrosionsrate befindet. Der kupferne leere Leiter des Generatorstators befindet sich immer in einem Bereich mit hoher schwach saurer Korrosionsrate, was dem System eine gewisse Erosion zufügt. Mit dem allmählichen Anstieg der Einzelgeneratorleistung, insbesondere wenn die Generatorleistung über 600 MW liegt, treten aufgrund des Anstiegs der Spannung der Statorspule zum Erdboden und der Zunahme der Spulenstromdichte zunehmend auch Erscheinungen wie Verkalkung im Inneren des kupfernen leeren Leiters der Wasserschaltung der Statorspule auf, und die Korrosion des Wassers am Kupferdraht wird immer offensichtlicher, besonders wenn die Wasserqualität nicht gut kontrolliert wird, wird dieses Phänomen noch deutlicher.

Die Ergebnisse der Korrosion:

⑴ Bildung von Sediment, das die Leerrohrstangen des Generators verstopft.

⑵ Beeinflusst den Fluss des Kühlwassers.

⑶ Stillstand für Entblockierung, was die normale Betriebsweise des Generators beeinträchtigt.

⑷ Verkürzt die Lebensdauer des Generators.

Analyse der Ursachen der Wasserqualitätskorrosion an Kupferdrähten.

1. Beziehung zwischen Kühlwasserqualität und Korrosion von Kupferdrähten

⑴ Obwohl es viele Faktoren gibt, die die Korrosion von Kupferdrähten im Kühlwasser beeinflussen, ist ein niedriger PH-Wert des Kühlwassers ein Hauptfaktor.

⑵ Wenn das Kühlwasser einen PH-Wert zwischen 7.0 ~ 7.5 hat, tritt die Korrosion der Kupferdrähte am stärksten auf.

⑶ In der Region eines PH-Werts von 8.5-9.0 bei alkalischen Kühlwassern und einem Sauerstoffgehalt von 10-30 ppb während des Betriebs ist die Korrosion der kupfernen Wicklungen durch das Kühlwasser praktisch vernachlässigbar.

Lösungen zur Verringerung der Kupferkorrosion

⑴ Hinzufügen von Korrosionsinhibitoren zu Wassersystemen:

Früherer Weg, Nebenwirkungen, langfristige Verschlechterung der Wasserqualität, nicht mehr in Gebrauch.

⑵ Einsatz von kleiner gemischter Betttechnologie + intermittierender Wasserwechseloperation zur Kontrolle der Wasserqualität:

Leitfähigkeit kann den Standard erfüllen, aber PH ist immer noch niedrig, Kupferionenkonzentration überschreitet den Standard, zur Lösung der Stabkorrosion ist die Wirkung nicht offensichtlich.

⑶ Verwendung von speziellen Harztypen und spezieller Struktur eines internen Kalte-Wasser-Spezial-Überreinigungsgeräts:

PH kann zwischen 7,78-7,85 kontrolliert werden, erfüllt jedoch immer noch nicht den GB/T 7064-Standard PH 8-9, Verlangsamung der Korrosion, keine grundlegende Lösung.

⑷ Verwendung der Vakuummethode + Ionen Austausch Methode:

Kann O2 im Nachfüllwasser entfernen, Kupferionen und Leitfähigkeit auf Standardniveau bringen, aber das PH beträgt nur 7,0-7,3. Diese Wassersystemmethode erfordert einen hohen Grad an Dichtigkeit, tatsächlich schwieriger umzusetzen!

⑸PH-Signal direkt übernehmen, um die Zufuhr von Alkalien zum Kühlsystem zu steuern:

Die Messtechnik für den PH-Wert von Reinstwasser ist unzuverlässig, was zu einer instabilen Steuerung der Alkalien führt und somit auch zur Instabilität der Wasserqualität. Die Korrosion des Kupferdrahtes bleibt weiterhin ein potenzielles Problem.

Derzeit die effektivste Lösung für Kupferkorrosion – NaOH-Injektion

Derzeit verwenden ausländische Hersteller von Generatoren allmählich NaOH-Zusatz in den Wassersystemen großer Generatoren, in denen Kupferdrähte als Kühlrohre eingesetzt werden, um den PH-Wert des Kühlwassers zu kontrollieren und damit die Korrosion des Kühlwassers auf das Kupfer zu kontrollieren.

Die Größe der Leitfähigkeit des Stator-Kühlwassers wird durch die Wirkung von Anionen und Kationen auf die Leitfähigkeit bestimmt. In ultrareinem Wasser besteht zwischen Leitfähigkeit und PH-Wert ein bestimmter Zusammenhang, dieser Zusammenhang stimmt mit der oben genannten Leitfähigkeits- und PH-Beziehungskurve überein.

Die Theorie des Mikroprozessors zur ultra-reinigen Abkühlwasser des Generators basiert auf der Beziehung zwischen dem PH-Wert und der Leitfähigkeit des entsprechenden reinen Wassers sowie der Beziehung zwischen dem PH-Wert und der Korrosionsrate von Kupferdrähten. Die Leitfähigkeit wird als Regelparameter verwendet, um den PH-Wert zu erhöhen, sodass der Generator in einem alkalischen Bereich mit einem PH-Wert von 8,5-9,0 und einem Sauerstoffgehalt von 10-30 ppb betrieben wird, wodurch die Wasser-Korrosion an den Kupferstangen weitgehend beseitigt wird.

Arbeitsprinzip des Mikroprozessors für die ultra-reine Abkühlungswasser des Generators

⑴ Am Ausgang des Ionenaustauschers ist ein Dosiergerät für Natriumhydroxid installiert, um den pH-Wert des Ausflusswassers zu verbessern. Die Natriumhydroxidlösung wird über einen Spritzpumpen dosiert.

⑵ Der PH-Wert des Kühlwassers wird indirekt durch die Steuerung der Leitfähigkeit der alkalischen Lösung gesteuert, wobei die Beziehung zwischen Leitfähigkeit und PH im reinen Wasser berücksichtigt wird.

⑶Das Abwasser des Ionenaustauschers ist behandeltes Reinstwasser, die Leitfähigkeit der gemischten Lauge hängt nur von der Konzentration der Natriumhydroxidlösung ab. Die Verwendung des Verhältnisses zwischen der Leitfähigkeit der gemischten Lauge und dem eingestellten Wert der Leitfähigkeit (1,5 μm/cm) als Steuersignal ermöglicht die Regelung der Injektionsrate der Spritzpumpe für die Dosierung.

⑷Die Leitfähigkeit des Hauptwasserschlauchs wird durch die Kontrolle der Leitfähigkeit der kleinen Schleife im Weichwasserbehandlungskreis gesteuert, was die Zuverlässigkeit des Wassersystems des Generators erhöht.

2. Generator Kühlwasser-System mit ultrareiner Mikroprozessor-Regelungsablauf

Aufbau des Geräts zur Zusatzalkalisierung des Generatorkühlwassers

Technische Parameter

Versorgungsspannung/Leistung: 220VAC/500W

Volumen des behandelten Stator-Kühlwassers: (4-10)m³

Rohrleitungsentwurfsdruck: 1,0MPa

Kühlwasser-Leitfähigkeitskontrollbereich: (0,7-2,0)µs/cm

Zugehöriger pH-Kontrollbereich: 8,0-9,0 (18°C)

Eingestellter Kontrollwert der Leitfähigkeit des Kühlwassers: 1,5 µs/cm

Mediumstemperatur: <50°C

Volumen des Laugentanks: 200L

Kontrolle des Kupferionsengehalts: ≤20 µg/L

Normale Weichwasser-Durchflussrate: (2,0-4,0) m³/h

Rohrmaterial des Überlaufteils: Edelstahl

Konstruktionsübersichtszeichnung

Eigenschaften des Geräts

⑴Gesamtkonstruktion, einfach zu installieren und leicht zu warten.

⑵Einfache Änderungen vor Ort, geringer Arbeitsaufwand für Modifikationen.

⑶Verlässliche Qualität, geringer Arbeitsaufwand für den täglichen Betrieb und die Wartung.

⑷Das Gerät wird zunächst im Labor simuliert und dann durch das Erzeugerkühlwassersystemgerät online getestet. Nach einer langen Testbewertung wurde bewiesen, dass der gesamte Betrieb stabil ist.

⑸Die Datenerfassung ist präzise, und der pH-Wert des Kühlwassers wird zwischen 8,5-9,0 gehalten, was besser ist als die Anforderungen der nationalen Norm (GB/T 7064-2008 verlangt 8-9). Es kann ausreichend das Korrosionsgrad des Kühlwassers an der Kupferhohldraht reduzieren und somit die sichere Betriebsfähigkeit des Generators erheblich verbessern.

⑹Das Gerät realisiert vollständig die vollautomatische Steuerung und hat eine Reihe von Kontroll- und Schutzmaßnahmen, um die sichere Betriebsfähigkeit des Geräts zu gewährleisten.

das robuste Formelharz ist besser an die Arbeitsbedingungen des in einem stark alkalischen Umfeld operierenden Wassersystems angepasst, und das Harz hat eine lange Lebensdauer.

Sicherheitsschutzfunktionen

Dieses Alkalicheckeinheit verfügt über folgende Schalt- und Analogsignale, die in den Schutz und die Steuerung der Dosiervorrichtung einbezogen sind:

niedrig- und Hochleitfähigkeitswarnschutz für die Hauptwasserschaltung.

hochleitfähigkeitswarnschutz am Ausgang des Ionenaustauschers.

alarm-Schutz bei niedriger und hoher Leitfähigkeit der gemischten Alkalilösung.

differenzdruck-Hoch-Warnschutz des gemischten Filters.

flussrate-Niedrig-Warnschutz der Wasserbehandlungsschaltung.

niveau-Niedrig-Warnschutz des Laugentanks.

Sobald eines der oben genannten Signale ausgelöst wird, wird die Injektionspumpe gezwungen, ihren Betrieb einzustellen, um das Laugesäufegerät zu schützen. Dies verhindert effektiv die Eskalation von Anomalien im Wassersystem und erhöht die Zuverlässigkeit der sicheren Betriebsführung des Generators.