1 概述

　　发电机内冷水处理方法选择不合理时，很可能导致水质指标达不到标准要求，并且容易发生空心导线的堵塞或腐蚀，严重时会使线棒发热、甚至绝缘烧毁，导致事故停机。据1993～1995年不完全统计，***300Mw及以上容量发电机发***电机本体事故及故障53台次，其中发电机定子内冷水系统事故及故障29次，占54.7﹪；堵塞事故9台次，占17.0﹪。堵塞事故处理所需时间长，造成的经济损失巨大。通常单台机组事故处理时间长达上千小时，少发电量数亿千瓦。

　　在1998年前，国内发电机内冷水处理主要以加缓蚀剂处理技术为主。自1998年华能岳阳电厂发***电机绝缘烧毁事故以来，越来越多的电厂对发电机内冷水水质给予了高度重视。《关于防止电力生产重大事故的二十项重点要求》和《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL／T80l一2002的发布和实施，对发电机内冷水水质提出了更高的标准，加缓蚀剂处理方案已经不能满足新标准的要求。

　　国内经过40余年的研究和探索，使内冷水处理技术得到了长足进展，出现了多种内冷水处理技术：加缓蚀剂处理法、小混床处理法、超净化处理法、H／OH混床+Na／OH混床交替处理法、加NaOH处理法、除氧法等等。

　　2 国内内冷水处理技术的发展状况

　　国内内冷水处理技术的发展历程，大致可以分为三个阶段：20世纪60年***始的初步研究阶段、20世纪70年代形成的加药处理技术为主常规离子交换处理为辅的阶段和碱性离子交换处理技术为主阶段。

　　2．1 初步研究阶段(1958--1976)

　　1958年上海电机厂生产出了世界上l2MW双水内冷发电机，自此开始了内冷水水质处理技术的试验研究。由于当时国外只有定子冷却水处理的经验，因此需要自行研究解决双水水质的处理技术和控制方法。

　　在上海某调峰机组进行了***的离子交换处理的尝试：离子交换柱采用塑料制成，取部分内冷水进行净化处理，内冷水的电导率和含铜量均有明显降低，取得了良好的效果。在当时环境下，生产部门虽然取得了很好的处理效果，但是在设计制造的落实上却遇到了困难，未能配备上这种装置。

　　另一种处理方法是降低内冷水中的含氧量。在华北某电厂采用开放式运行系统，将凝汽器凝结水通过凝结水泵直接送人发电机水系统，通过发电机吸收热量后，直接送人除氧器。这样，由于凝结水的含氧量很低，又没有再循环，不可能有大量的氧漏人，便能保证内冷水的低含氧量。经过处理后，内冷水的含氧量和含铜量均很低。但采用此方法，发电机的运行就取于凝结水泵的状况，很不安全。

　　限于当时的情况和诸多原因，这两种方法未能得以推广。只能靠加强排污，调节水质pH值和换水来维持内冷水的含铜量。操作和控制均很麻烦，除盐水损失也很大，而且每次停下吹管时，均会从中空导线中冲出大量黑棕色浑浊物。

2．2 加药及常规离子交换处理阶段(1976—1998）

　　2O世纪7O年代，山东中试所***开始了内冷水添加缓蚀剂处理的研究。1976年***在青岛电厂采用添加缓蚀剂处理方法，取得了良好的效果，从该机冷却器黄铜管腐蚀情况看，其腐蚀情况已接近停止状态。自此在国内逐渐开始了推广添加缓蚀剂处理技术。1981年3月在北京召开的“大型火电设备质量会”上以及1981年l2月中国电机工程学会在上海闵行召开的“电机水冷技术学术报告讨论会”上，上海电机厂将内冷水中添加MBT缓蚀剂作为防腐蚀措施提出。除了进口机组和一些技术引进机组采用国外设计的离子交换法处理运行方式外，添加缓蚀剂成了我国国产机组的主要处理技术，双水机组几乎100﹪采用加药处理。截至目前还有个别双水机组采用这种处理方法。

　　在此过程中，发电机内冷水加缓蚀剂处理技术得到了深入研究。应用的药剂有MBT、BTA、复配三***等等。内冷水采用缓蚀剂处理使水中铜离子含量得到明显降低，从开始的几百μgL，降至几十Ng／L。

　　在此期间，内冷水相关的国家或行业标准中都有关于添加缓蚀剂处理时对应水质的内容。1985年的SD163-1985~火力发电厂水汽质量标准》中规定当不添加缓蚀剂时，内冷水质量应符合：电导率(25℃)≤5μS／em、铜≤200μg／L、pH(25℃)>7．6。添加缓蚀剂时，内冷水质量应符合：电导率(25℃)≤5μS／cm、铜≤40μg／L、pH(25℃)>6.8。GB12145-1989{火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》与上述指标相比，放宽了对电导率的要求，无论加缓蚀剂与否，规定电导率(25℃)≤10μS／cm。降低了不添加缓蚀剂时对pHt的要求，规定pH(25"C)>7．0。由此可见，在此期间，国家和行业从标准上明确了加药的合理性和有效性。

　　调查发现，现有的大部分国产300MW机组及以上容量机组，在设备设计上配制了常规的离子交换处理设备，并且还设计氢气或氮气密封系统。但是常规离子交换设备处理内冷水存在以下问题：1)处理后的水质显弱酸性，导致空心导主t的腐蚀速率很高，有的电厂运行时甚至出现过铜>1.000μg／L的情况，几乎所有的处理指标达不到标准的要求；2)交换器体积小，树脂装填量少，运行周期短，需要频繁更换树脂。因此大部分电厂没有将设计配制的常规离子交换设备投入使用，纷纷改用加缓蚀剂处理。

　　内冷水加缓蚀剂处理方式虽然能明显地降低水中的含铜量，但是存在很多不便，如水质波动、操作复杂、工作强度大，更严重的是容易发生线棒堵塞事故。1998年6月华能岳阳电厂1号发电机定子绝缘严重损坏事故发生之后，添加缓蚀剂处理的内冷水处理技术受到质疑。近年来又有多台采用加缓蚀剂处理的双水内冷机组发生了线棒过热的问题，进一步加强了***人员对加缓蚀剂处理可能弓}起线棒堵塞的看法。

　　西安热工研究院对华能岳阳发生过热的线棒中的沉积物进行分析，结果如下：线棒扁铜管直线段内表面的灰绿色垢为有机大分子螫合物；线棒两端并头套腐蚀产物为单质铜(即金属铜)、氧化亚铜、氧化铜和有机类物质，其中单质铜是主要成分，其他成分含量为氧化亚铜≥氧化铜≥有机物；垢中有机类物质应是铜缓蚀剂BTA与cu形成的螯合物和其他衍生物。2005年某发电厂7号机组发电机定子冷却水铜导线温升超标，对该导线内表面的沉积物和聚四氟绝缘连接管内表面沉积物分析，主要成分是以BTA为主的缓蚀剂与铜离子之间形成的络合物。该机组后改用超净化离子交换处理，在更换树脂时，发现树脂中含有大量的黑色黏稠状物。以上事实可以证明，向内冷水中添加缓蚀剂处理是导致线棒堵塞的熏要原因之一。

　　鉴于加缓蚀剂处理会导致线棒堵塞的弊端，国内开始了内冷水碱性离子交换处理的研究。