1000MW发电机定子冷却水补水系统改进及实践

1000MW发电机定子冷却水补水系统改进及实践

朱雅

江苏新海发电有限公司 江苏连云港 222023

摘要：新电1000MW超超临界#1机组发电机定子冷却水水质超标，化学取样装置无法连续投运，运行无法跟踪监视和调整，除盐水补水时，影响机组运行安全。通过对发电机定子冷却水补水管路的改进和应用，保证了化学取样装置连续投用，使运行跟踪监视和调整得到了保证，从而使凝结水水质达到国标要求。为#2机组发电机定子冷却水补水管路的设计、安装、调试提供了资料。

关键词：1000MW超超临界机组；定子冷却水；补水管路；改进

前言：新电1000MW超超临界发电机为上海汽轮发电机有限公司引进德国西门子公司技术生产的THDF125/67型三相同步汽轮发电机。发电机采用水氢氢冷却方式：发电机的定子绕组采用定子冷却水直接冷却，转子绕组、相连接线和出线套管均采用氢气直接冷却。定子由定子机座，定子铁心与定子绕组组成。定子线棒内为不锈钢镀膜。

1、发电机定冷水系统补水系统改进前工况及运行方式

1.1新电1000MW发电机定冷水系统补水系统

改进前如图1所示。一路补水是凝结水加氨点后至内冷水泵入口管道；另一路补水是凝补水母管来的除盐水至定冷水泵入口管道。当定冷水电导、PH值超标，通过除盐水对其间断换水以保证其水质。化学连续取样装置因补水不能连续无法投用。

图1 改进前定子冷却水补水系统示意图

1.2定子冷却水运行中水质数据

表1  定冷水补水系统改进前数据

1.3#1机发电机定冷水水质要求如表2所示

按化学水质标准相关规定内冷水系统需保持一定连续溢流，进行换水以保证水质及连续取样要求。

表2定冷水水质标准

经对比定冷水电导超标，硬度超标严重。

2、定子冷却水补水管道改进分析

1000MW发电机定子为不锈钢空心线。按照GBT-7064-2008《隐既同步发电机技术要求》如表2所示。改进补水管道的前提是有合适的水源。通常情况下，水源只有两路，即除盐水和凝结水。除盐水水质电导（25℃）＜0.4μS/cm，硬度为0μmol/L，pH（25℃）在6.3～7.0，铜为0μg/L。凝结水（加氨点之后）水质电导（25℃）5～6μS/cm，硬度为0μmol/L，pH（25℃）在9.2～9.6，铜为0μg/L。

2.1原除盐水一路补水，布置在凝汽器补水母管上且离凝器补水口较近，当凝器补水时凝补水母管压力较低且可能降至微负压，对定冷水系统连续补水显然不合适。机组正常设计，凝补水只是以静压对凝器补水，即机组正常运行方式下凝补水母管压力为凝补水箱水位静压(0.1MPa左右)，无法向定冷水系统连续补水（补水处压力0.25MPa左右）。若向定冷水系统连续补水，需增开凝补水泵提高凝补水母管压力至0.6MPa左右，且此时需关闭凝器补水。用除盐水一路，需重新排管以排除凝器补水影响，且更改运行方式（凝补水泵需一直运行）。

2.2除盐水是经过混床超滤反渗透所产出的，凝结水精处理装置的功能与混床超滤反渗透是一样的。精处理装置出口的凝结水应与除盐水水质基本相同，使用精处理装置出口的凝结水对定冷水系统进行连续补水，应是另一选择。

经对凝结水系统进行核查，在凝结水加氨点前精处理装置后有一化学连续取样管。定冷水系统化学连续取样耗水量较少。定冷水系统化学连续取样管径与凝结水加氨点前精处理装置后有一化学连续取样管相同，但定冷水系统化学连续取样在定冷水出口压力较低（0.9MPa左右）。凝结水正常运行中压力为1.9MPa以上，通过取样管改接一路至定冷水系统补水在压力、流量上能满足要求。

对上述两方案的研究比较，确定在凝结水精处理装置后加氨点前向定冷水系统增接一路补水。

3、改造及运行

将凝结水精处理装置后加氨点前化学取样管一次门后切开加三通连接至内冷水系统补水装置如图2所示。在机组正常运行中，系统改接，对其进行冲管后投运。新系统投运后定冷水系统数据见表3。

表3  定冷水补水系统改进后数据

改造后，#1机发电机内冷水系统补水将有三路水。机组启动前，可使用凝补水母管来的除盐水这一路水源；正常运行时，根据内冷水PH值要求使用其中一路即可，从而保证机组安全运行。

图2  改进后定子冷却水补水系统示意图

结语：1000MW机组运行时间较短，其运行方式的改进和完善还有许多工作要做。通过此次发电机定子冷却水补水系统的改进，既节约了厂用电（凝补水泵无需连续运行），又保证定子冷却水水质，还使化学连续取样装置投用对运行人员监视分析提供实时数据。

参考文献：

[1]丁家峰.1000MW超超临界汽轮机设备及运行［M］.上海：上海电力学院，2011.

[2]梁艳萍,张沛,陈晶,等.1000MW超超临界汽轮机设备及运行[J].电工技术学报, 2016, 27(12):6.

[3]李雯,刘宝林.1000MW超超临界汽轮机设备及运行[J].电力技术,2017(Z2):3.

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