Водно-химические режимы системы охлаждения электрогенераторов
Ключевые слова:
статоры электрогенераторов, водяное охлаждение, водно-химический режим, коррозия, отложения, качество воды
Аннотация
На некоторых тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанциях для охлаждения обмоток статоров электрогенераторов используется вода, а основным конструкционным материалом для обмоток статора является медь. В процессе эксплуатации таких систем охлаждения возникают проблемы, связанные с коррозией меди и образованием отложений на внутренних поверхностях каналов охлаждения обмоток статоров. Одна из причин возникновения коррозии — качество охлаждающей воды, циркулирующей в трубках. Рассмотрены основные ступени процесса коррозии и образования отложений: окисление поверхности меди с образованием ионов меди, образование оксидов на поверхности металла, переход части оксидов с поверхности металла в воду, перенос оксидов с одной части поверхности металла на другую. Проанализированы четыре основных водно-химических режима (ВХР) систем охлаждения статоров и роторов, разработанных Международной ассоциацией по свойствам воды и водяного пара (МАСВП). В основе указанных ВХР лежит использование кислорода в низких (20…50 мкг/дм3) и высоких (2000 мкг/дм3) концентрациях. Приведены основные нормируемые и контролируемые показатели качества воды систем водяного охлаждения электрогенераторов для разработанных МАСВП ВХР. Помимо ВХР, описанных в техническом документе МАСВП, представлены данные о преимуществах использования восстановителей для коррекции качества охлаждающей воды, например, водорода в концентрациях 30…60 мкг/дм3.
Литература
1. Svoboda R., Blecken W.D. Corrosion and Deposits in Water-cooled Generator Stator Windings: overview of Water Cooling of Generators // J. Power Plant Chem. 2018. V. 20(5). Pp. 290—294.
2. Busch H., Kretzer R. Betriebserfahrungen mit Wassergekühlten Statorwicklungen bei Drehstromgeneratoren (Operating Experiences with Water-cooled Stator Coils of Three-phase Alternators) // Proc. VGB Conf. Chemie im Kraftwerk (Speisewassertagung). 1968. Pp. 27—35.
3. Seipp H.G. Das Korrosionsverhalten von Kupfer in Wassergekühlten Generatorwicklungen (The Corrosion Behaviour of Copper in Water Cooled Generator Winding) // VGB Kraftwerkstechnik. 1979. V. 59. Pp. 245—248.
4. Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 1. Behaviour of Copper // J. Power Plant Chem. 2018. V. 20(5). Pp. 297—309.
5. Technical Guidance Document: Chemistry Management in Generator Water Cooling during Operation and Shutdown IAPWS Technical Guidance Documents [Электрон. ресурс] http://www.iapws.org/techguide.html (дата обращения 15.05.2022).
6. Svoboda R., Sandmann H., Seipp H. Water Chemistry in Generator Water Cooling System // Proc. Conf. Interaction of Non-iron-based Materials with Water and Steam. Piacenza, 1996. Pp. 29.1—29.30
7. Гаррелс Р.М., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968.
8. Петрова Т.И. Основы методики построения диаграмм состояний железа и меди. М.: Изд-во МЭИ, 1976.
9. Homig H.E., Glass G. Paurbaix-diagramm fur Kupferin Ammoniakkhaltigen Josungen. VGB Speisewassertagung, 1966.
10. Svoboda R., Palmer D. Behaviour of Copper in Generator Stator Cooling Water System // J. Power Plant Chem. 2009. V. 11(2). Pp. 70—76.
11. Мартынова О.И., Петрова Т.И., Самойлов Ю.Ф. Организация водно-химического режима системы охлаждения контуров энергетических установок из материалов на основе меди // Теплоэнергетика. 1989. № 11. С. 21—24.
12. Петрова Т.И., Носова Н.П., Воронина М.П., Вороханов А.Б., Тупикина Н.В. Водно-химический режим системы охлаждения электрогенераторов на теплофикационных энергоблоках 250 МВт // Энергетик. 1990. № 3. С. 14—16.
13. Bauer T., Svoboda M., Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 3. Removal of Flow Restrictions // J. Power Plant Chem. 2019. V. 21(1). Pp. 10—22.
14. Bauer T., Svoboda M., Dockheer S., Svoboda R. Chemical Cleaning of Water-сooled Generators: Effect on System Materials // J. Power Plant Chem. 2014. V. 16(2). Pp. 94—104.
15. Nasri L., Leinonen P., Puzzuoli F., Swami D. Ontario Power Generation Experience with Stator Conductor Bars Fouling // Power and Plant Chem. 2003. V. 5(3). Pp. 155—162.
16. Drommi J.-L., Mesnage F. How to Prevent Hollow Conductor Plugging: EdF Solution for Aerated Systems // Ibid. Pp. 203—205.
---
Для цитирования: Петрова Т.И. Водно-химические режимы системы охлаждения электрогенераторов // Вестник МЭИ. 2023. № 1. С. 77—85. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-77-85.
#
1. Svoboda R., Blecken W.D. Corrosion and Deposits in Water-cooled Generator Stator Windings: overview of Water Cooling of Generators. J. Power Plant Chem. 2018;20(5):290—294.
2. Busch H., Kretzer R. Betriebserfahrungen mit Wassergekühlten Statorwicklungen bei Drehstromgeneratoren (Operating Experiences with Water-cooled Stator Coils of Three-phase Alternators). Proc. VGB Conf. Chemie im Kraftwerk (Speisewassertagung). 1968:27—35.
3. Seipp H.G. Das Korrosionsverhalten von Kupfer in Wassergekühlten Generatorwicklungen (The Corrosion Behaviour of Copper in Water Cooled Generator Winding). VGB Kraftwerkstechnik. 1979;59:245—248.
4. Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 1. Behaviour of Copper. J. Power Plant Chem. 2018;20(5):297—309.
5. Technical Guidance Document: Chemistry Management in Generator Water Cooling during Operation and Shutdown IAPWS Technical Guidance Documents [Elektron. Resurs] http://www.iapws.org/techguide.html (Data Obrashcheniya 15.05.2022).
6. Svoboda R., Sandmann H., Seipp H. Water Chemistry in Generator Water Cooling System. Proc. Conf. Interaction of Non-iron-based Materials with Water and Steam. Piacenza, 1996:29.1—29.30
7. Garrels R.M., Krayst Ch.L. Rastvory, Mineraly, Ravnovesiya. M.: Mir, 1968. (in Russian).
8. Petrova T.I. Osnovy Metodiki Postroeniya Diagramm Sostoyaniy Zheleza i Medi. M.: Izd-vo MEI, 1976. (in Russian).
9. Homig H.E., Glass G. Paurbaix-diagramm fur Kupferin Ammoniakkhaltigen Josungen. VGB Speisewassertagung, 1966.
10. Svoboda R., Palmer D. Behaviour of Copper in Generator Stator Cooling Water System. J. Power Plant Chem. 2009;11(2):70—76.
11. Martynova O.I., Petrova T.I., Samoylov Yu.F. Organizatsiya Vodno-khimicheskogo Rezhima Sistemy Okhlazhdeniya Konturov Energeticheskikh Ustanovok iz Materialov na Osnove Medi. Teploenergetika. 1989;11:21—24. (in Russian).
12. Petrova T.I., Nosova N.P., Voronina M.P., Vorokhanov A.B., Tupikina N.V. Vodno-khimicheskiy Rezhim Sistemy Okhlazhdeniya Elektrogeneratorov na Teplofikatsionnykh Energoblokakh 250 MVt. Energetik. 1990;3:14—16. (in Russian).
13. Bauer T., Svoboda M., Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 3. Removal of Flow Restrictions. J. Power Plant Chem. 2019;21(1):10—22.
14. Bauer T., Svoboda M., Dockheer S., Svoboda R. Chemical Cleaning of Water-sooled Generators: Effect on System Materials. J. Power Plant Chem. 2014;16(2):94—104.
15. Nasri L., Leinonen P., Puzzuoli F., Swami D. Ontario Power Generation Experience with Stator Conductor Bars Fouling. Power and Plant Chem. 2003;5(3):155—162.
16. Drommi J.-L., Mesnage F. How to Prevent Hollow Conductor Plugging: EdF Solution for Aerated Systems. Ibid:203—205.
---
For citation: Petrova T.I. Water Chemistries of an Electrical Generator Cooling System. Bulletin of MPEI. 2023;1:77—85. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-77-85.
2. Busch H., Kretzer R. Betriebserfahrungen mit Wassergekühlten Statorwicklungen bei Drehstromgeneratoren (Operating Experiences with Water-cooled Stator Coils of Three-phase Alternators) // Proc. VGB Conf. Chemie im Kraftwerk (Speisewassertagung). 1968. Pp. 27—35.
3. Seipp H.G. Das Korrosionsverhalten von Kupfer in Wassergekühlten Generatorwicklungen (The Corrosion Behaviour of Copper in Water Cooled Generator Winding) // VGB Kraftwerkstechnik. 1979. V. 59. Pp. 245—248.
4. Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 1. Behaviour of Copper // J. Power Plant Chem. 2018. V. 20(5). Pp. 297—309.
5. Technical Guidance Document: Chemistry Management in Generator Water Cooling during Operation and Shutdown IAPWS Technical Guidance Documents [Электрон. ресурс] http://www.iapws.org/techguide.html (дата обращения 15.05.2022).
6. Svoboda R., Sandmann H., Seipp H. Water Chemistry in Generator Water Cooling System // Proc. Conf. Interaction of Non-iron-based Materials with Water and Steam. Piacenza, 1996. Pp. 29.1—29.30
7. Гаррелс Р.М., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968.
8. Петрова Т.И. Основы методики построения диаграмм состояний железа и меди. М.: Изд-во МЭИ, 1976.
9. Homig H.E., Glass G. Paurbaix-diagramm fur Kupferin Ammoniakkhaltigen Josungen. VGB Speisewassertagung, 1966.
10. Svoboda R., Palmer D. Behaviour of Copper in Generator Stator Cooling Water System // J. Power Plant Chem. 2009. V. 11(2). Pp. 70—76.
11. Мартынова О.И., Петрова Т.И., Самойлов Ю.Ф. Организация водно-химического режима системы охлаждения контуров энергетических установок из материалов на основе меди // Теплоэнергетика. 1989. № 11. С. 21—24.
12. Петрова Т.И., Носова Н.П., Воронина М.П., Вороханов А.Б., Тупикина Н.В. Водно-химический режим системы охлаждения электрогенераторов на теплофикационных энергоблоках 250 МВт // Энергетик. 1990. № 3. С. 14—16.
13. Bauer T., Svoboda M., Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 3. Removal of Flow Restrictions // J. Power Plant Chem. 2019. V. 21(1). Pp. 10—22.
14. Bauer T., Svoboda M., Dockheer S., Svoboda R. Chemical Cleaning of Water-сooled Generators: Effect on System Materials // J. Power Plant Chem. 2014. V. 16(2). Pp. 94—104.
15. Nasri L., Leinonen P., Puzzuoli F., Swami D. Ontario Power Generation Experience with Stator Conductor Bars Fouling // Power and Plant Chem. 2003. V. 5(3). Pp. 155—162.
16. Drommi J.-L., Mesnage F. How to Prevent Hollow Conductor Plugging: EdF Solution for Aerated Systems // Ibid. Pp. 203—205.
---
Для цитирования: Петрова Т.И. Водно-химические режимы системы охлаждения электрогенераторов // Вестник МЭИ. 2023. № 1. С. 77—85. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-77-85.
#
1. Svoboda R., Blecken W.D. Corrosion and Deposits in Water-cooled Generator Stator Windings: overview of Water Cooling of Generators. J. Power Plant Chem. 2018;20(5):290—294.
2. Busch H., Kretzer R. Betriebserfahrungen mit Wassergekühlten Statorwicklungen bei Drehstromgeneratoren (Operating Experiences with Water-cooled Stator Coils of Three-phase Alternators). Proc. VGB Conf. Chemie im Kraftwerk (Speisewassertagung). 1968:27—35.
3. Seipp H.G. Das Korrosionsverhalten von Kupfer in Wassergekühlten Generatorwicklungen (The Corrosion Behaviour of Copper in Water Cooled Generator Winding). VGB Kraftwerkstechnik. 1979;59:245—248.
4. Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 1. Behaviour of Copper. J. Power Plant Chem. 2018;20(5):297—309.
5. Technical Guidance Document: Chemistry Management in Generator Water Cooling during Operation and Shutdown IAPWS Technical Guidance Documents [Elektron. Resurs] http://www.iapws.org/techguide.html (Data Obrashcheniya 15.05.2022).
6. Svoboda R., Sandmann H., Seipp H. Water Chemistry in Generator Water Cooling System. Proc. Conf. Interaction of Non-iron-based Materials with Water and Steam. Piacenza, 1996:29.1—29.30
7. Garrels R.M., Krayst Ch.L. Rastvory, Mineraly, Ravnovesiya. M.: Mir, 1968. (in Russian).
8. Petrova T.I. Osnovy Metodiki Postroeniya Diagramm Sostoyaniy Zheleza i Medi. M.: Izd-vo MEI, 1976. (in Russian).
9. Homig H.E., Glass G. Paurbaix-diagramm fur Kupferin Ammoniakkhaltigen Josungen. VGB Speisewassertagung, 1966.
10. Svoboda R., Palmer D. Behaviour of Copper in Generator Stator Cooling Water System. J. Power Plant Chem. 2009;11(2):70—76.
11. Martynova O.I., Petrova T.I., Samoylov Yu.F. Organizatsiya Vodno-khimicheskogo Rezhima Sistemy Okhlazhdeniya Konturov Energeticheskikh Ustanovok iz Materialov na Osnove Medi. Teploenergetika. 1989;11:21—24. (in Russian).
12. Petrova T.I., Nosova N.P., Voronina M.P., Vorokhanov A.B., Tupikina N.V. Vodno-khimicheskiy Rezhim Sistemy Okhlazhdeniya Elektrogeneratorov na Teplofikatsionnykh Energoblokakh 250 MVt. Energetik. 1990;3:14—16. (in Russian).
13. Bauer T., Svoboda M., Svoboda R. Corrosion and Deposits in Water Cooled Generator Stator Windings. Pt. 3. Removal of Flow Restrictions. J. Power Plant Chem. 2019;21(1):10—22.
14. Bauer T., Svoboda M., Dockheer S., Svoboda R. Chemical Cleaning of Water-sooled Generators: Effect on System Materials. J. Power Plant Chem. 2014;16(2):94—104.
15. Nasri L., Leinonen P., Puzzuoli F., Swami D. Ontario Power Generation Experience with Stator Conductor Bars Fouling. Power and Plant Chem. 2003;5(3):155—162.
16. Drommi J.-L., Mesnage F. How to Prevent Hollow Conductor Plugging: EdF Solution for Aerated Systems. Ibid:203—205.
---
For citation: Petrova T.I. Water Chemistries of an Electrical Generator Cooling System. Bulletin of MPEI. 2023;1:77—85. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-1-77-85.
Опубликован
2022-10-24
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
