降低夏季整流柜可控硅運(yùn)行溫度的技術(shù)研究

宋麗娟（冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司，河北滄州061000）

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降低夏季整流柜可控硅運(yùn)行溫度的技術(shù)研究

宋麗娟
（冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司，河北滄州061000）

摘要：對(duì)夏季整流柜可控硅濁度高的原因進(jìn)行分析并提出了實(shí)施對(duì)策，為電解槽的平穩(wěn)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：整流柜；可控硅；運(yùn)行溫度

冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿公司內(nèi)部所使用的整流柜是為電解槽提供電源，而可控硅對(duì)溫度的要求比較高，可靠的運(yùn)行溫度為60℃，依靠純水來冷卻，受外界溫度影響較大，在過去一度出現(xiàn)90℃的高溫，極易對(duì)可控硅造成損壞，對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。

1　現(xiàn)狀調(diào)查分析及確定目標(biāo)值

2011年夏季，由于外界和循環(huán)系統(tǒng)的原因，可控硅出現(xiàn)了運(yùn)行溫度偏高的現(xiàn)象。為了以后便于改進(jìn)，在72只運(yùn)行中的可控硅做了調(diào)查，其中，43只出現(xiàn)溫度高于60℃，最高的一只竟達(dá)到90℃。符合安全運(yùn)行條件的可控硅只占到40.3%，這一結(jié)果對(duì)電解槽的穩(wěn)定運(yùn)行存在極大的安全隱患。

可控硅的正常運(yùn)行溫度為60℃，這是經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算和實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，因此確定將夏季整流柜正常運(yùn)行時(shí)可控硅的溫度保持在60℃以內(nèi)。

2　溫升原因分析及存在缺陷

經(jīng)過仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)只有1只可控硅是因自身原因造成的，可控硅本身壓降是其他可控硅的1.5倍，打開柜門1 h后，平均每只降2℃，待停車后檢查冷卻系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)有12只冷卻管嚴(yán)重堵塞，其余都有不同程度的堵塞，清理堵塞和清洗冷卻用板換后，重新運(yùn)行1 h后發(fā)現(xiàn)溫度都接近60℃。

冷卻系統(tǒng)存在以下幾個(gè)缺陷。

（1）由于純水的質(zhì)量不是很高，與要求的pH值為7～9有偏差，一般為9以上，電導(dǎo)率也是要求的2倍；（2）冷卻用純水管道用的是黑色膠皮管，容易老化，產(chǎn)生的黑色粉末裝顆粒，會(huì)混在純水中堵塞循環(huán)水管，因?yàn)槭呛谏z皮管不透明，根本看不到里面的水流狀況；（3）散熱器在純水質(zhì)量不高的情況下出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，腐蝕后的雜質(zhì)都比較硬，摻在純水中使純水中的雜質(zhì)更多，更不利于散熱；（4）換熱用的板換常年不清理造成的換熱效果不好；（5）冷卻用的循環(huán)水是從電解車間引來，不好觀察循環(huán)水的溫度，很難判斷是循環(huán)水的原因還是環(huán)境原因；（6）循環(huán)水閥門關(guān)閉，或是開度太小。

3　對(duì)可控硅運(yùn)行溫度原因進(jìn)行分析

通過對(duì)可控硅的運(yùn)行溫度的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，造成其溫度高有以下幾個(gè)原因。

（1）冷卻用純水硬度；（2）冷卻用純水pH值；（3）冷卻用純水電導(dǎo)率；（4）純水循環(huán)管路；（5）純水循環(huán)管路材料；（6）冷卻用散熱器；（7）外界循環(huán)水；（8）培訓(xùn)效果差。

對(duì)以上主要原因進(jìn)行逐一分析。

（1）取樣到化驗(yàn)室進(jìn)行硬度化驗(yàn)。測(cè)得平均硬度為11°，遠(yuǎn)大于8°的硬度標(biāo)準(zhǔn)。

（2）取樣到化驗(yàn)室進(jìn)行pH值化驗(yàn)。平均pH值為12，遠(yuǎn)超過7～9的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）取冷卻水樣到化驗(yàn)室進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定。電導(dǎo)率為1.11×10-4，約為正常值（0.6×10-4）的2倍。

（4）堵塞情況。2011年6月15日，企業(yè)在停車檢修時(shí)，拆開純水膠皮管路和冷卻水葫蘆連接處，發(fā)現(xiàn)有些連接處，尤其是水葫蘆和膠皮管、管道和膠皮管連接處多出堵塞，形成水流不暢情況。進(jìn)而達(dá)不到好的冷卻效果。

（5）管材。經(jīng)閱讀說明和現(xiàn)場(chǎng)查看，純水的硬管路材質(zhì)為白鋼管，軟水路為黑色膠皮管，一般硬管路不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)，但是軟管路卻在老化，在水質(zhì)不好的情況下，易產(chǎn)生分解物或是粉末狀顆粒。

（6）腐蝕雜質(zhì)。2011年6月15日，企業(yè)停車檢修時(shí)，拆開純水膠皮管路和冷卻水葫蘆連接處，發(fā)現(xiàn)有些水葫蘆的連接處已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕，并有銹蝕現(xiàn)象。這種有損壞并有腐蝕雜質(zhì)的東西又會(huì)再次進(jìn)入純水系統(tǒng)，進(jìn)而形成惡性循環(huán)。

（7）循環(huán)水溫度。當(dāng)溫度高時(shí)，打電話向電解崗位確認(rèn)循環(huán)水溫度為23℃，不高于25℃的溫度標(biāo)準(zhǔn)。

（8）人員。金牛鉀堿每周進(jìn)行職工培訓(xùn)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作工培訓(xùn)，并檢查結(jié)果，大部分操作工能清楚可控硅溫度高的基本原因和基本解決方法。

由以上調(diào)查分析，確定主要原因?yàn)椋海?）純水的質(zhì)量不高達(dá)不到使用要求；（2）純水循環(huán)管路材質(zhì)用的軟管路存在老化和不利用觀察的缺陷。

4　實(shí)施對(duì)策

針對(duì)純水質(zhì)量不高的問題，采取在離子交換器中更換新樹脂，并用購買的工業(yè)純水來解決，目的是為了濾去純水中的雜質(zhì)。具體措施：首先，選定性價(jià)比較高的樹脂；其次，制定更換措施；最后，按措施進(jìn)行更換，并檢驗(yàn)更換效果。具體實(shí)施地點(diǎn)在1#、2#整流室。

更換樹脂的具體步驟：（1）關(guān)閉交換器前端和后端進(jìn)出口閥門；（2）拆開交換器底座螺栓，將交換器拆下；（3）打開交換器上端蓋，將里面的就樹脂及雜物清理干凈，并用干凈的水沖洗；（4）把交換器的底座螺栓上緊，從上部把樹脂加進(jìn)去；（5）樹脂加到交換器4/5的位置為止；（6）打開底部出口閥門，讓水通過壓力慢慢滲入交換器直到淹沒樹脂；（7）檢查底部沒有滲漏點(diǎn)，蓋上上端蓋并壓緊螺栓；（8）打開前端進(jìn)口閥門，檢查沒有滲漏點(diǎn)。

針對(duì)純水循環(huán)管路的問題，采取把原來的軟水路用的黑色膠皮管，改為透明的加強(qiáng)蛇皮管來解決。目的是為了防止老化，降低雜質(zhì)的形成幾率，便于觀察水路是否暢通。具體實(shí)施：首先，選合適的蛇皮管，檢查蛇皮管的強(qiáng)度；其次，制定更換措施；再次：按措施進(jìn)行更換；最后，更換完后，做一下打壓試驗(yàn)。具體實(shí)施地點(diǎn)在1#、2#整流室。

具體步驟：（1）寫操作票停高壓，將高壓開關(guān)柜的小車搖出；（2）用高壓驗(yàn)電器驗(yàn)變壓器沒有電，并接上地線；（3）將整流控制柜的電源按鈕打至關(guān)的位置；（4）關(guān)閉純水系統(tǒng)的進(jìn)口閥門，打開純水系統(tǒng)的排水閥門，將里面的純水排放干凈；（5）將原來的黑色膠皮管拆下，檢查連接水葫蘆是否堵塞，并疏通；（6）檢查連接水葫蘆是否有腐蝕現(xiàn)象，并將腐蝕的水葫蘆換掉，這樣就可已增加連接強(qiáng)度；（7）換上透明的加強(qiáng)蛇皮管，并用管卡禁錮；（8）關(guān)閉排水閥門，打開上水閥門，進(jìn)行打壓試驗(yàn)，檢查無漏點(diǎn)。

5　實(shí)施后的效果檢查及可控硅的溫度情況

（1）取純水水樣到化驗(yàn)室進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定，測(cè)得電導(dǎo)率平均值為0.50×10-4。

（2）在疏通并更換了純水循環(huán)軟管路后，純水的動(dòng)態(tài)可以通過觀察清楚的看到，開車后2天又對(duì)可控硅的溫度進(jìn)行了測(cè)量和數(shù)據(jù)收集，平均溫度在42℃，見表1。

表1　更換軟管后可控硅的溫度數(shù)據(jù)

6　結(jié)論

通過以上2項(xiàng)改進(jìn)措施，分公司的整流冷卻用純水的質(zhì)量得到了很好的提高，減少了對(duì)硬管路和軟管路及冷卻水葫蘆的腐蝕。更換循環(huán)水軟管并疏通管路后，冷卻用純水得到了很好的流通，并減少了老化速度和對(duì)純水的污染，降低了管路堵塞和滲漏的幾率，大大的提高了冷卻效果。而可控硅在夏季的運(yùn)行溫度的降低，為電解槽的平穩(wěn)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

Technical study of reduce rectifier cabinet SCR operating temperature in summer

SONG Li-juan
（Jizhong Energy Group Jinniu Potash Branch Company，Xingtai 054000，China）

Abstract：The reasons for high turbidity of silicon controlled rectifier in summer were analyzed and the countermeasures were put forward.Laying the foundation for the smooth operation of the electrolytic cell.

Key words：rectifier cabinet；silicon controlled；operating temperature

中圖分類號(hào)：

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-1785（2016）01-0007-02

收稿日期：2015-09-14