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1、转冷水铜含量超标的原因分析和控制摘要：某电厂发电机2x600MW发电机为二极和隐极式以及三相同步发电机，转 冷水铜含量超标，该文运用超净化装置隔离、超净化装置树脂净化、检查定冷水 系统严密性以及对定冷水冷却器泄漏核实等方法，对发电机 62#定冷水系统铜含 量超标原因进行分析，主要原因为系统不严密，在系统中空气中漏入的二氧化碳， 与铜线棒发生了化学反应，导致转冷水铜含量超标。关键词：转冷水；铜含量；原因；措施某电厂发电机2X600MW，为二极和隐极式以及三相同步发电机，由定冷水泵 对定子绕组强制进行循环冷却，利用小混床离子交换方式处理定冷水，定冷水运 行电导率每厘米低于或者等于2微秒，pH为6.
2、87.0。因为原系统的运行pH对于 大型发电机内冷却水质和系统技术要求无法满足， pH 为 8.09.0 的要求， 2016 年 改造小混床处理装置为混床处理，同时，微碱化处理装置。一、处理定冷水水质异常的过程（一）超净化装置树脂更换以及超净化装置隔离2016年，检修发电机62#机组B级的过程中，只改造了发电机62#定冷水系 统的定冷水处理装置，之后，定冷水有铜含量超标现象出现，初步认为是加装超 净化装置中，降低了特种树脂离子交换的容量1。与厂家的技术人进行协商和沟 通以后，决定将树脂更换。更换特种树脂以后，监测观察了一段时间，转冷水铜 含量偏高情况仍然没有解决。 2017 年初，发电机 62
3、#定冷水铜质量的浓度已经达 到每升156.75 微克。特种树质更换以后，定冷水铜含量还是在不断地上升，因此，加碱装置隔离 系统和超净化装置运行。 2017 年 1 月27 日下午1 点6 点五个小时内，加碱装置 和隔离超净化装置，以及监测铜含量和定冷水电导率变化的情况，铜质量浓度高 达每升2017 微克，定冷水电导率由每厘米 0.5 微秒上涨为每厘米 1 微秒。通过实 验可以了解到，并不是超净化装置导致的水质恶化，定冷水主系统内部存在主要 的原因2。（二）定冷水冷却器泄漏核实情况 为了对定冷水系统开式水漏入情况是否存在进行核实，不换水的情况下，将A 冷却器和 B 冷却器分别隔离7 天时间，对定
4、冷水系统水质变化情况进行观察。 A 冷却器运行期间， B 冷却器为隔离阶段，铜离子最高达到每升130 微克，硅酸 根为每升6.2微克，溶解氧为每升4616微克；B冷却器运行时，A冷却器为隔离 阶段，铜离子最高能够达到每升 174.44 微克，硅酸根为每升 3.2 微克，溶解氧为 每升 4671 微克。并且对发电机 61#定冷水溶解氧也进行了分析，也达到每升 4000 微克以上。根据化学试验，不同时期，跟踪进行分析，从分析结果可以了解 到：其一，定冷水系统中的溶解氧每升大于 4 毫克；其二，定冷水系统硅酸根每 升为 36 毫克时，比定冷水补水低，也就是除盐水控制标准为每升 20 微克，因 此，可
5、以判断冷却器内部开式水渗漏现象不存在。可以了解到，定冷水系统内的 氧腐蚀非常微弱3。（三）检查冷水系统严密性2017 年 10 月，在电动机 62#机组停机检修和阶段，检查定冷水系统滤网发现 主过滤器的滤芯为蓝绿色，从该颜色可以判断，滤芯上有碱式碳酸铜附着在上面。 根据该现象决定检查定冷水系统。检查系统严密性中发现，发现机 62#机组标高 6.9 米定冷水系统电加热器的出口排空门座螺栓松动了。处理该问题以后，定冷 水系统的 pH 开始逐渐上升，并且也逐渐地降低了铜含量4。二、分析转冷水铜含量超标的原因（一）影响发电机定子线棒腐蚀的主要因素通过CU-H20体系统电位-pH平衡图可以了解到，H20
6、热力学稳定区与金属铜 热力学免腐蚀区有一部分是重叠的，在 H2O 中金属铜是非常稳定的，在铜离子与 无氧化剂生成的络合物（可溶性）水溶液中，通常金属铜不会有腐蚀发生，金属 铜在免蚀区。但是，由于氧化剂的强碱性或者酸性溶液作用下，金属铜便会处在 腐蚀区；在氧化剂和弱碱性以及中性存在时，金属铜表面具有稳定性的氧化物形 成，能够保护金属铜基体，导致金属钝化。其一， pH 影响。水的 pH 明显影响腐蚀铜的速度，酸性范围内，铜表面稳定 保护膜很难存在；弱碱性和中性的范围内，铜表面初始氧化亚铜的保护膜不会被 溶解，可以稳定地存在；酸性范围内，铜表面保护膜会直接溶解，并且很大程度 地腐蚀铜。其二，溶解氧影
7、响。纯水中腐蚀铜，是升高以后再下降，并不是随着水中氧 浓度成比例而升高。主要由于Cu+和Cu2+的溶解度不同，含氧量就会改变为Cu+ 和Cu2+的比例。所以，改变了水中的含氧量，铜的析出和溶解也会发生改变。国 内外一致认为，水中溶解氧影响铜腐蚀，也就是含氧量无论很高，还是很低时， 腐蚀铜的速度都比较低，水中含氧量在二者之间时，腐蚀的速度就会最高。水接 触大气时，通常处在富氧状态下。在贫氧状态时，定冷水氧质量深度每升大于 50 微克，或者富氧状态每升小于 1 毫克，都必须要及时进行处理。其三，溶解C02影响。无论对于电导率，还是纯水的pH,溶解C02都有明 显的影响，非常不利于定冷水系统防腐。危
8、害：其一，C02参与化学反应以后， 致使铜氧化膜由 Cu20 或者 Cu0 变为碱式碳酸铜，受水流冲刷很容易脱落；其二 C02溶入水以后，降低了水的pH，增大了铜氧化物的溶解度。从总体上讲，C02 将初始氧化层保护作用很大程度地破坏了，导致继续腐蚀，并且随着水中溶解 C02 质量浓度增大也在不断地增大5。（二）分析发电机 62#定冷水系统铜含量超标的原因监督发电机 62#定冷水系统水质，从定冷水冷却器泄漏进行核实可以了解到， 系统内溶解氧能够达到每升 4 毫克以上，也就是富氧系统，所以，溶解氧腐蚀系 统铜线棒非常微小；改造发电机 62#定冷水系统以后，正常运行的过程中，通常 系统pH都在89，
9、也就是在该pH区间以内，如果没有其他的干扰因素，不会有 比较的腐蚀铜的情况，该区间的铜属于稳定区，但是，系统铜离子的含量还是偏 高，也就说明铜线芯棒由于受其他因素干扰，表面氧化膜被破坏了6。三、解决发电机 62#转冷水铜含量超标问题的措施对于 2 台同一型号的发电机，该发电厂都进行了同样的技术改造，发电机 61#定冷水系统加碱量，比发电机62#小许多，而且系统pH比发电机62#高，系 统电导率也比发电机62#小，总体上讲，发电机61#的水质比发电机62#高，解决 该问的相关措施：发电机62#机组停运进行检修时，组织机务和电气专业人员彻底检查系统严 密性，特别要重点检查系统管道法兰以及所有接合面
10、的防渗漏的垫片，严禁防漏 垫片使用普通耐油橡胶等抗老化差和石棉纸以及影响水质和容易被水流冲蚀的密 封垫材料，必须要应用加工成型的成品密封垫。参考文献：1李鹏.电解分析法对金属铜含量的测定分析J.世界有色金属，2019（06）： 179+181.2 王丽赛，张丽阳，邵玉新，马雪莲，王良治，邢冠中，杨柳，李素芬，吕 林，廖秀冬，罗绪刚.我国畜禽饲料资源中微量元素铜含量分布的调查J.中国农 业科学， 2019， 52（11）：1982-1992.黄山.关于岩矿铜含量的不确定度分析J.中国金属通报，2018（08）： 210+212.王欣宇.发电机定冷水系统铜含量超标的处理与分析J.工业水处理，2018, 38（03）： 103-106.5 尹家楼，郝培培，杨爱华，顾云龙，吴贺，孟潇.两种含铜杀菌剂中铜含量 分析方法的研究J.天津化工，2015，29（02）： 44-46.6 丁延庚.电解二氧化锰生产中铜含量偏高的原因分析及措施J.化工设计通讯, 2014， 40（04）： 92-93.
转冷水铜含量超标的原因分析和控制
