高艷紅

摘 要：發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水通常選用除鹽水作為冷卻水質(zhì)，凝結(jié)水作為備用水源。因除鹽水純度高，能夠滿足絕緣要求，但pH≤7.0時(shí)，發(fā)電機(jī)定子線棒處于熱力學(xué)不穩(wěn)定區(qū)，對系統(tǒng)有一定的腐蝕性，銅、鐵金屬在水中遭受的腐蝕是隨著水溶液pH值的降低而增大，導(dǎo)致銅超標(biāo)，所以提高pH是降低銅腐蝕最有效的方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水;堿化處理

本汽輪發(fā)電機(jī)組采用水氫氫冷卻方式，即定子繞組為水冷卻。系統(tǒng)主要由兩臺100%容量的定子冷卻水泵、兩臺冷卻器、兩臺過濾器、一個(gè)水箱、一臺離子交換器與發(fā)電機(jī)定子線組成發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水。發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水補(bǔ)充水采用除鹽水。機(jī)組調(diào)試初期，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水出現(xiàn)pH≤7.0，含銅量超標(biāo)的現(xiàn)象。接下來陳述不同的調(diào)整方案對應(yīng)的發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)變化情況。

1、發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水調(diào)整措施

1.1定冷水箱中加氫氧化鈉

配制1%的氫氧化鈉溶液，點(diǎn)加方式投入定子內(nèi)冷水箱后數(shù)據(jù)變化如下：（圖表二）

加入氫氧化鈉后，pH數(shù)據(jù)迅速上升，銅下降，但電導(dǎo)率也迅速升高，采用除鹽水沖洗電導(dǎo)下降到2.0μs/cm以下。但運(yùn)行三天后，pH下降，緊跟著銅上升：（圖表三）

1.2氫型+鈉型混合離子交換器處理方法

投入混合離子交換器，銅和電導(dǎo)率迅速下降到控制范圍，但pH仍然偏低。（圖表四）

因我廠采用的離子交換器樹脂是混合型的，由氫型樹脂、氫氧型樹脂和鈉型樹脂按一定的比例混合。水中離子發(fā)生交換如下：

離子交換反應(yīng)方程式：Cu2++2R Na= R Cu+2 Na+，HCO3-+ ROH = R HCO3-+ OH-，HCO3-+H+=H2O+CO2

Cu2+與R Na交換產(chǎn)生Na+，陰離子（CO32-或HCO3-）與ROH交換產(chǎn)生OH-，最終在混床出水產(chǎn)生微量的NaOH，間接向內(nèi)冷水中加NaOH，提高了pH，氫型樹脂會交換出部分Na+，形成H2O，保證了pH同時(shí)降低了電導(dǎo)率。但我廠調(diào)試期間投入氫型+鈉型混合離子交換器后pH未達(dá)到8，考慮混合樹脂中鈉型樹脂比例少導(dǎo)致的。

1.3離子交換器+堿化水處理方法

由于混合型樹脂比例中鈉型樹脂比例小導(dǎo)致內(nèi)冷水的pH無法達(dá)到控制指標(biāo)要求，采用內(nèi)冷水樹脂廠家方案：配制4%的氫氧化鈉加入內(nèi)冷水箱，達(dá)到提高pH的同時(shí)又滿足內(nèi)冷水水質(zhì)的要求。檢測數(shù)據(jù)（圖表五）

2、總結(jié)三種方法的利弊

2.1定冷水箱中加NaOH方式

該處理方法簡單易行，短期內(nèi)能夠滿足發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)的要求。存在的弊端是通過直接加入強(qiáng)電解質(zhì)NaOH和溢流排水法降低電導(dǎo)率同時(shí)控制pH在合格范圍內(nèi)，對設(shè)備的可靠性要求較高，同時(shí)大量排水也增加了對除鹽水的浪費(fèi);強(qiáng)電解質(zhì)NaOH需要不間斷的加入來滿足水質(zhì)需求。

2.2氫型+鈉型混合離子交換器處理方法的利弊

通過離子交換器處理發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)是銅和電導(dǎo)率能夠迅速下降到合格范圍內(nèi)， 該方法讓部分內(nèi)冷水通過裝有陰、陽離子交換樹脂的混合離子交換器，以除去水中各種陰、陽離子，能夠滿足發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)的要求，可有效減緩和抑制對發(fā)電機(jī)銅導(dǎo)線的腐蝕。但針對補(bǔ)充水質(zhì)和發(fā)電機(jī)冷卻方式的不同，需要對離子交換器的混合樹脂比例根據(jù)實(shí)際現(xiàn)狀調(diào)整合適。所以存在的弊端是混合型離子交換器樹脂的比例要求較高，根據(jù)目前的除鹽水通過混合離子交換器后pH無法達(dá)到控制范圍，同時(shí)再生或更換樹脂的操作較為復(fù)雜。

2.3離子交換器+ NaOH處理法

該處理方法讓部分發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水經(jīng)過離子交換器處理，降低水中的離子含量，同時(shí)向系統(tǒng)加入NaOH使內(nèi)冷水pH值保持在8～9，有效地抑制了內(nèi)冷水對發(fā)電機(jī)銅導(dǎo)線的腐蝕。 存在的弊端是由于該方式是直接加入強(qiáng)電解質(zhì)NaOH，對運(yùn)行指標(biāo)的控制要求高，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將會引起內(nèi)冷水的電導(dǎo)急劇上升，影響機(jī)組的安全運(yùn)行，加入的NaOH對濃度和體積要求高，過量會使混合離子交換器中NaOH濃度增加，導(dǎo)致內(nèi)冷水的pH和電導(dǎo)率會上升超過控制范圍。

3、建議

（1）通過對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理采用了以上三種方法，各有利弊。從安全可靠和經(jīng)濟(jì)性方面綜合考慮，建議內(nèi)冷水離子交換器樹脂廠家根據(jù)我們廠發(fā)電機(jī)組的類型、大小、冷卻方式以及補(bǔ)水水質(zhì)和補(bǔ)充水量等因素對離子交換器的樹脂按照合適的比例重新配備滿足我廠對內(nèi)冷水水質(zhì)的要求。

（2）定冷水系統(tǒng)中的離子交換器與定冷水系統(tǒng)并列運(yùn)行，正常運(yùn)行中對定冷水進(jìn)行連續(xù)凈化，能夠有效控制定冷水電導(dǎo)率、銅及pH值符合現(xiàn)行國標(biāo) GB/T12145— 2016和電廠運(yùn)行指 標(biāo)要求 。使發(fā)電機(jī)導(dǎo)線銅系統(tǒng)處于較安全運(yùn)行狀態(tài)。

（3）定冷水箱的容積為2.3m3，冷卻水總?cè)萘考s5m3，冷卻水流量55m3/h，為避免水中溶入其它氣體，這樣有效避免了空氣中的水和二氧化碳?xì)怏w的融入定冷水箱內(nèi)，建議正常運(yùn)行時(shí)水箱液面上充有一定壓力的氮?dú)?，避免發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)發(fā)生氧腐蝕。

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