張彥馨

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

發(fā)電機定冷水系統(tǒng)微堿化加藥處理裝置的應用

張彥馨

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

定冷水系統(tǒng)是發(fā)電機的重要組成部分，雖然經(jīng)過一定時間的發(fā)展，但是傳統(tǒng)的冷水系統(tǒng)水質(zhì)處理中還是存在PH值較低、換水量比較大、銅離子含量比較高等方面的問題，這些都急需解決。本文根據(jù)相關研究提出了微堿化加藥處理的方式來解決問題。通過此方法的處理，定冷水系統(tǒng)的水質(zhì)得到了非常明顯的改善，達到了定冷水的標準。通過實際應用可知，此種方法操作較為簡便、易于人工控制、效果較為穩(wěn)定、相關設備安裝比較方便、不會占用較大面積的土地等等，非常適合用在機組定冷水系統(tǒng)的水質(zhì)處理方面。

定冷水；腐蝕；微堿化裝置

大唐甘肅西固熱電廠2×330MW機組發(fā)電機定冷水系統(tǒng)受到客觀因素的影響而出現(xiàn)了pH值較低、換水量比較大、銅離子含量比較高、混合離子交換器運行周期較短等方面的問題，同時在系統(tǒng)經(jīng)過加藥之后由于CO2較快的溶解造成的電導率上升，這些都造成了混合離子交換器出現(xiàn)了較大的承載，也增加了運行以及檢修方面的費用，甚至造成了腐蝕速度加快，從而造成線棒腐蝕加快、腐蝕物加快沉積的問題，進而造成了發(fā)電機定冷水的正常運行和加藥處理的矛盾，嚴重威脅著發(fā)電機的安全性和可靠性。該方法操作簡單、易于實施、水處理方式可人工控制、穩(wěn)定有效，設備安裝方便、占地面積小，適用于機組定冷水系統(tǒng)水質(zhì)優(yōu)化處理。

為了有效解決上述這些問題，對于傳統(tǒng)的發(fā)電機定冷水系統(tǒng)處理方法進行了分析研究，在找出其中不足的基礎上研究出全新的定冷水處理方法。

1 原因分析

大唐甘肅西固熱電廠2×330MW亞臨界抽汽式發(fā)電機組，2臺機組于2008年10月投產(chǎn)，為東方汽輪機有限責任公司生產(chǎn)的QFSN-330-2-20型發(fā)電機。此種型號的發(fā)電機冷卻方式為定子線圈水冷卻方式，而轉(zhuǎn)子以及鐵芯采用的是氫氣冷卻的方式。從現(xiàn)階段來看，最為常用的定冷水處理方式主要包括混合離子交換法、鈉型混合離子交換法、添加緩蝕劑法等等，其中混合離子交換法的問題在于腐蝕性比較嚴重，而且出水pH值相對較低；鈉型混合離子交換法雖然能夠在短時間內(nèi)改善水質(zhì)問題，但是隨著時間的增加水質(zhì)惡化情況就會出現(xiàn)，特別是電導率會有較大的上升；而添加緩蝕劑和混合離子交換器同時使用的方法，不但要消耗緩蝕劑的有效性，同時還會造成銅線線槽的堵塞，從而造成溫升過高，進而將發(fā)電機燒毀。

這些定冷水水質(zhì)處理方式在實際操作中可能造成水質(zhì)含銅量不高的假象，雖然從表面上能夠控制在標準范圍內(nèi)，但是卻出現(xiàn)了銅線棒腐蝕的情況，這不但會增加系統(tǒng)運行風險，同時也會消耗大量的維修費用。與此同時，相關工作人員不能對銅的腐蝕性進行有效控制，這就會使得問題向著更加嚴重的程度發(fā)展。而微堿化加藥處理方式是一種能夠受到人為控制、比較穩(wěn)定有效的水質(zhì)優(yōu)化處理方法，這就需要更加深入的研究。

2 解決方案

2016年7月開始對大唐甘肅西固熱電廠1、2號機組發(fā)電機定冷水系統(tǒng)加裝了微堿化加藥處理裝置。此種系統(tǒng)主要包括幾種裝置，分別有：混合離子交換器、冷卻器、發(fā)電機內(nèi)冷水水箱、自動加堿調(diào)節(jié)裝置等等，除了這些裝置之外還具有在線電導率儀以及pH表計，主要是用于檢測和提升內(nèi)冷水的pH值，防止出現(xiàn)內(nèi)冷水系統(tǒng)的腐蝕問題。內(nèi)冷水水箱內(nèi)的水受到冷凍后會向不同的區(qū)域流動，其中的一向是進入到發(fā)電機的內(nèi)部對其實施冷卻，之后會將發(fā)電機內(nèi)的熱量從其內(nèi)部帶回到水箱。另外就是要進入到自動加堿調(diào)節(jié)裝置實施微堿化加藥處理。在完成了處理之后冷卻水就會流回到內(nèi)冷水的水箱內(nèi)，這樣就完成了微堿化加藥處理的全過程，從而有效提高了冷卻水的pH值（見圖1～2）。

圖1 儀表柜布置示意圖

圖2 自動加藥控制示意圖

化學除鹽水可以當成定冷水箱的補充水，其在經(jīng)過了電磁閥以及過濾器之后就會進入到水箱當中。發(fā)電機系統(tǒng)運行前，對發(fā)電機進行系統(tǒng)沖洗和離子交換器旁路沖洗。當定冷水系統(tǒng)水質(zhì)電導率小于0.5μs/cm時，準備投入離子交換器。如果定冷水電導率大于0.5μs/cm，應采用除鹽水對系統(tǒng)的水進行更換，直至水質(zhì)取樣化驗合格后方可向發(fā)電機定子線圈補充定冷水。同時為了不斷提升水樣質(zhì)量、延長發(fā)電機的使用壽命，要通過混合離子交換器對進入發(fā)電機的水進行不間斷的優(yōu)化處理，經(jīng)過一定處理之后要使其流回到內(nèi)冷水的水箱之內(nèi)。通過對水箱內(nèi)的軟化水進行相應的升壓，在進行升壓后將其送入到過濾器、冷卻器以及定子線圈的匯流管當中，這樣就能夠?qū)⒍ㄗ泳€圈所具有的熱量帶出到外部，實現(xiàn)了完整的循環(huán)過程。通過完整的閉式循環(huán)系統(tǒng)可以有效的將發(fā)電機線圈內(nèi)部的熱量帶出，完成對發(fā)電機定子線圈的冷卻。

3 應用效果

改造前，pH值低于8，電導率、銅離子含量合格，7、8月改造后裝置運行不穩(wěn)定，pH有超標現(xiàn)象，經(jīng)過進一步調(diào)試9～11月微堿化裝置運行穩(wěn)定，水質(zhì)中銅離子含量、pH值、電導率數(shù)據(jù)有了明顯的好轉(zhuǎn)，銅離子含量基本控制在5μg/L以內(nèi)，pH值在8.0～8.6之間呈微堿性，電導率控制在 0.5～1.1μs/cm（25℃）之間，符合標準要求。

4 運行中注意事項

雖然微堿化加藥處理裝置能夠有效處理定冷水系統(tǒng)問題，但是其在平常的發(fā)電機定冷水水質(zhì)處理過程中會出現(xiàn)異常的問題，例如出現(xiàn)電導率上升的問題，雖然換水量較大但是效果不好的問題。因此在平常的生產(chǎn)過程中一定要采用合理的方式來避免事故的發(fā)生。

（1）在起機之前，一定要對定子冷卻水系統(tǒng)以及發(fā)電機外部連接管路和定子線圈實現(xiàn)較為徹底的清洗，特別是對于回路當中積累在轉(zhuǎn)彎位置的污物來說，一定要清除掉局部的阻塞，確保水流順利通過，一直到水質(zhì)化驗合格為止。在進行沖洗過程中一定要設置臨時的過濾裝置，在完成了沖洗之后就要將水排除掉同時將臨時過濾裝置拆除掉。

（2）在混合離子交換器加入相應樹脂之后要馬上進行通水，并對水箱液位計進行相應調(diào)整。應注意避免樹脂被凍或過熱。反復干燥、浸濕、冷凍、融化或過熱都將對樹脂造成損害。為防止樹脂發(fā)生熱分解，應控制微堿性交換器進水溫度小于55℃，否則，應將交換器退出運行。若是在正常運行過程中還是具有非常高的定冷水電導率，就要關閉加藥泵開關而停止加藥，同時要將混合離子交換器內(nèi)的樹脂置換掉，甚至可以更換樹脂。

（3）在進行閥門調(diào)整過程中，一定要按照定冷水實際的水質(zhì)情況進行，這樣能夠有效對流經(jīng)混合離子交換器的水量進行控制。正常情況下，混合離子交換器需要對線圈總進水量的5～10%進行相應的處理，若是在經(jīng)過相應處理之后，出水的電導率還是比規(guī)定值低就需要降低出水量。若是定冷水系統(tǒng)發(fā)生某些異常情況就需要關閉離子交換器的進、出水閥，使得交換器停止運行。

（4）如定冷水斷水，將會導致發(fā)電機絕緣介質(zhì)溫升過高、過快而損壞。為了避免出現(xiàn)定冷水斷水的情況出現(xiàn)，需要嚴格關注跨接在定子進出水管路上的壓差開關供斷水報警信號。

（5）定冷水系統(tǒng)進行補、換水操作時，應通過離子交換器旁路閥進行補、換水。

（6）由于定冷水系統(tǒng)水質(zhì)較純，外界因素極易影響到電導率和pH測定的準確性，定冷水的水質(zhì)測量應以校驗后在線儀表測量為準。

5 結論

（1）通過發(fā)電機定冷水系統(tǒng)微堿化加藥處理裝置的應用，可以良好的控制系統(tǒng)出水pH值在8.0～9.0范圍之內(nèi)，此種情況下內(nèi)冷水系統(tǒng)的電導率可以保持在1.1μs/cm范圍之內(nèi)，冷卻水當中銅離子含量基本可以保持在5μg/L以下，這就滿足了發(fā)電機冷卻水水質(zhì)的要求，從而能夠在根本上解決發(fā)電機內(nèi)冷水銅導線的腐蝕問題。

（2）微堿化加藥處理方式能夠受到人為的控制，并且較為穩(wěn)定有效，同時其操作較為簡便、易于人工控制、效果較為穩(wěn)定、相關設備安裝比較方便、不會占用較大面積的土地等等，非常適合應用在定冷水系統(tǒng)水質(zhì)優(yōu)化處理方面，非常值得推廣。

[1]孫本達.各種發(fā)電機內(nèi)冷水處理方式技術經(jīng)濟比較[J].2010年電廠化學學術年會論文集.

[2]聞人勤.發(fā)電機內(nèi)冷水對銅導線腐蝕的原因影響因素分析[J].華北電力技術，2003.

[3]大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術要求（DL/T801-2002）[S].

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2016-11-29