發電機組內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理

魏冬梅

(神華國能哈密煤電有限公司大南湖電廠,新疆哈密 839000)

發電機組內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理

魏冬梅

(神華國能哈密煤電有限公司大南湖電廠,新疆哈密 839000)

為達到《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》(DL/T801-2002)水質標準的最新規定,防止內冷水系統的腐蝕與結垢,保證冷卻效果及絕緣性能,選擇最佳的發電機內冷水處理方法尤為重要。

發電機內冷水處理

發電機組內冷水系統的水質與發電機的對地絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率密切相關,其水質控制方法直接影響機組的運行安全。目前發電機內冷水處理方法很多,但在保證水質指標合格的連續性、水質控制的便捷性上暴露出問題,本文結合本廠對內冷水系統的設計及對內冷水處理方法的實踐探索,對各處理方法進行利弊闡述。

1 簡介本廠內冷水系統設計

本廠為空冷機組,凝結水采用粉末樹脂覆蓋過濾器處理,樹脂的類型為氫型、氫氧型。凝結水采用加氨水處理,故凝結水電導較高。西北某電廠同類型機組、凝結水相同處理方式,內冷水采用了凝結水與除鹽水協調調節法,因空冷機組的特殊性,凝結水電導高,反饋在實際為內冷水在調整過程中當pH達到指標,電導率往往超標。故在本廠設計過程中,不考慮該處理方式,同時考慮凝結水電導較高、水中含有的氨可能與系統銅造成腐蝕,將內冷水補充水源設計為單一水源:除鹽水。本廠內冷水處理方式原設計為離子交換-充氮密封法,填裝樹脂為一級除鹽陽樹脂001×7、陰樹脂213。

2 本廠內冷水系統存在問題

經過實踐,離子交換-充氮密封法的內冷水處理方式不能滿足內冷水水質要求,表現為內冷水pH偏低,銅離子含量高。該法只能保證內冷水與空氣隔絕,不讓空氣中二氧化碳溶解在內冷水中,使之成酸性,并不能提高內冷水的pH。即:內冷水水源的pH基本就是內冷水的pH。前面已經介紹,本廠內冷水只有除鹽水單一水源。但只在一級除鹽+混床樹脂配比合適、正常運行且除鹽水箱完全密封的理想狀態下,除鹽水的pH才為中性,即pH=7,相關標準要求除鹽水pH≥6.8,也是在水箱密封效果好的前提下。試運行及運行初期,除鹽水pH值呈弱酸性,致使內冷水pH,銅離子達不到要求,同時搬運氮氣瓶進行密封也不便操作。

表1 2#機組內冷水報表

3 本廠所采用的其他內冷水處理方法及效果

對強酸性陽樹脂而言,它對水中常見離子的選擇性次序為:Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋gt;Na＋gt;H＋

以銅離子為例(鈣、鎂省略)離子交換反應如下:

保證RH型、RNa型樹脂及ROH型樹脂的比例,才能使運行過程中內冷水pH、電導達標,RNa型填裝的多,pH和電導偏高,填裝的少,起不到提高內冷水pH的作用,保持有余量和微量的游離鈉離子達到效果,但實際難操作,調整電導和pH合格耗時長,樹脂失效再生期間,水質合格的連續性達不到要求。

(1)后期參照《發電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007)離子交換-加堿堿化法,在目前系統運行情況下(無計量泵),加優級純氫氧化鈉,在pH低限時通過內冷水過濾器向系統加藥,一般循環30分鐘,系統水質穩定,因有5%的內冷水經過離子交換器,通過離子交換,吸附鈉離子,釋放氫離子,系統pH再次降低,如此在加藥,人為加藥不能保證水質合格連續性。

在此期間內冷水水質間歇性不合格,銅離子含量增加,見(表1)。

(2)通過技術交流詢問后,參照同類型其它機組,采用了趨于普遍應用的內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理法,是某公司有專利產權的發電機內冷水系統微堿性循環處理工程。該系統由超凈化裝置、特種樹脂,樹脂捕捉器、自動調節微堿裝置、在線儀表監測系統等部分組成。

超凈化裝置實則是在離子交換器處理的基礎上進行改進,內部設置均勻布水裝置,防偏流。特種樹脂區別于其它樹脂的原因是,樹脂選擇了抗污染、耐高溫、經深度再生、高交換容量、氫型氫氧型鈉型特殊配比的樹脂,樹脂的使用周期延長到1～2a,不必頻繁再生更換。這套系統實際就是《發電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007)中介紹的單床離子交換微堿化法的升級改良,而自動調節微堿裝置更是在調節內冷水pH的同時上了一層保險,給離子交換釋放微量鈉的過程給一定的緩沖空間,通過超凈化裝置出水的電導來自動啟停加堿泵,調整加藥泵的速度和藥量。

[1]《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》(DLT 801-2002)．

[2]《發電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007).

[3]高昕,何青偉.淺析發電機內冷水系統處理:實用科技.

[4]李培元.火力發電廠水處理及水質控制[M].北京:中國電力出版社,2000．