發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)微堿化加藥處理裝置的應(yīng)用

張彥馨

（蘭州西固熱電有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730060）

發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)微堿化加藥處理裝置的應(yīng)用

張彥馨

（蘭州西固熱電有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730060）

定冷水系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，雖然經(jīng)過(guò)一定時(shí)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(wèn)題，這些都急需解決。本文根據(jù)相關(guān)研究提出了微堿化加藥處理的方式來(lái)解決問(wèn)題。通過(guò)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(dá)到了定冷水的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用可知，此種方法操作較為簡(jiǎn)便、易于人工控制、效果較為穩(wěn)定、相關(guān)設(shè)備安裝比較方便、不會(huì)占用較大面積的土地等等，非常適合用在機(jī)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(jī)組發(fā)電機(jī)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(yùn)行周期較短等方面的問(wèn)題，同時(shí)在系統(tǒng)經(jīng)過(guò)加藥之后由于CO2較快的溶解造成的電導(dǎo)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(yùn)行以及檢修方面的費(fèi)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(wèn)題，進(jìn)而造成了發(fā)電機(jī)定冷水的正常運(yùn)行和加藥處理的矛盾，嚴(yán)重威脅著發(fā)電機(jī)的安全性和可靠性。該方法操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)施、水處理方式可人工控制、穩(wěn)定有效，設(shè)備安裝方便、占地面積小，適用于機(jī)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(wèn)題，對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)處理方法進(jìn)行了分析研究，在找出其中不足的基礎(chǔ)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(jī)組，2臺(tái)機(jī)組于2008年10月投產(chǎn)，為東方汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的QFSN-330-2-20型發(fā)電機(jī)。此種型號(hào)的發(fā)電機(jī)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(lái)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(wèn)題在于腐蝕性比較嚴(yán)重，而且出水pH值相對(duì)較低；鈉型混合離子交換法雖然能夠在短時(shí)間內(nèi)改善水質(zhì)問(wèn)題，但是隨著時(shí)間的增加水質(zhì)惡化情況就會(huì)出現(xiàn)，特別是電導(dǎo)率會(huì)有較大的上升；而添加緩蝕劑和混合離子交換器同時(shí)使用的方法，不但要消耗緩蝕劑的有效性，同時(shí)還會(huì)造成銅線線槽的堵塞，從而造成溫升過(guò)高，進(jìn)而將發(fā)電機(jī)燒毀。

這些定冷水水質(zhì)處理方式在實(shí)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(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但是卻出現(xiàn)了銅線棒腐蝕的情況，這不但會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)消耗大量的維修費(fèi)用。與此同時(shí)，相關(guān)工作人員不能對(duì)銅的腐蝕性進(jìn)行有效控制，這就會(huì)使得問(wèn)題向著更加嚴(yán)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(kāi)始對(duì)大唐甘肅西固熱電廠1、2號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)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(jī)內(nèi)冷水水箱、自動(dòng)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(dǎo)率儀以及pH表計(jì)，主要是用于檢測(cè)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(wèn)題。內(nèi)冷水水箱內(nèi)的水受到冷凍后會(huì)向不同的區(qū)域流動(dòng)，其中的一向是進(jìn)入到發(fā)電機(jī)的內(nèi)部對(duì)其實(shí)施冷卻，之后會(huì)將發(fā)電機(jī)內(nèi)的熱量從其內(nèi)部帶回到水箱。另外就是要進(jìn)入到自動(dòng)加堿調(diào)節(jié)裝置實(shí)施微堿化加藥處理。在完成了處理之后冷卻水就會(huì)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(guò)程，從而有效提高了冷卻水的pH值（見(jiàn)圖1～2）。

圖1 儀表柜布置示意圖

圖2 自動(dòng)加藥控制示意圖

化學(xué)除鹽水可以當(dāng)成定冷水箱的補(bǔ)充水，其在經(jīng)過(guò)了電磁閥以及過(guò)濾器之后就會(huì)進(jìn)入到水箱當(dāng)中。發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行前，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)沖洗和離子交換器旁路沖洗。當(dāng)定冷水系統(tǒng)水質(zhì)電導(dǎo)率小于0.5μs/cm時(shí)，準(zhǔn)備投入離子交換器。如果定冷水電導(dǎo)率大于0.5μs/cm，應(yīng)采用除鹽水對(duì)系統(tǒng)的水進(jìn)行更換，直至水質(zhì)取樣化驗(yàn)合格后方可向發(fā)電機(jī)定子線圈補(bǔ)充定冷水。同時(shí)為了不斷提升水樣質(zhì)量、延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用壽命，要通過(guò)混合離子交換器對(duì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)的水進(jìn)行不間斷的優(yōu)化處理，經(jīng)過(guò)一定處理之后要使其流回到內(nèi)冷水的水箱之內(nèi)。通過(guò)對(duì)水箱內(nèi)的軟化水進(jìn)行相應(yīng)的升壓，在進(jìn)行升壓后將其送入到過(guò)濾器、冷卻器以及定子線圈的匯流管當(dāng)中，這樣就能夠?qū)⒍ㄗ泳€圈所具有的熱量帶出到外部，實(shí)現(xiàn)了完整的循環(huán)過(guò)程。通過(guò)完整的閉式循環(huán)系統(tǒng)可以有效的將發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部的熱量帶出，完成對(duì)發(fā)電機(jī)定子線圈的冷卻。

3 應(yīng)用效果

改造前，pH值低于8，電導(dǎo)率、銅離子含量合格，7、8月改造后裝置運(yùn)行不穩(wěn)定，pH有超標(biāo)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步調(diào)試9～11月微堿化裝置運(yùn)行穩(wěn)定，水質(zhì)中銅離子含量、pH值、電導(dǎo)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(dǎo)率控制在 0.5～1.1μs/cm（25℃）之間，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 運(yùn)行中注意事項(xiàng)

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

（1）在起機(jī)之前，一定要對(duì)定子冷卻水系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)外部連接管路和定子線圈實(shí)現(xiàn)較為徹底的清洗，特別是對(duì)于回路當(dāng)中積累在轉(zhuǎn)彎位置的污物來(lái)說(shuō)，一定要清除掉局部的阻塞，確保水流順利通過(guò)，一直到水質(zhì)化驗(yàn)合格為止。在進(jìn)行沖洗過(guò)程中一定要設(shè)置臨時(shí)的過(guò)濾裝置，在完成了沖洗之后就要將水排除掉同時(shí)將臨時(shí)過(guò)濾裝置拆除掉。

（2）在混合離子交換器加入相應(yīng)樹(shù)脂之后要馬上進(jìn)行通水，并對(duì)水箱液位計(jì)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。應(yīng)注意避免樹(shù)脂被凍或過(guò)熱。反復(fù)干燥、浸濕、冷凍、融化或過(guò)熱都將對(duì)樹(shù)脂造成損害。為防止樹(shù)脂發(fā)生熱分解，應(yīng)控制微堿性交換器進(jìn)水溫度小于55℃，否則，應(yīng)將交換器退出運(yùn)行。若是在正常運(yùn)行過(guò)程中還是具有非常高的定冷水電導(dǎo)率，就要關(guān)閉加藥泵開(kāi)關(guān)而停止加藥，同時(shí)要將混合離子交換器內(nèi)的樹(shù)脂置換掉，甚至可以更換樹(shù)脂。

（3）在進(jìn)行閥門調(diào)整過(guò)程中，一定要按照定冷水實(shí)際的水質(zhì)情況進(jìn)行，這樣能夠有效對(duì)流經(jīng)混合離子交換器的水量進(jìn)行控制。正常情況下，混合離子交換器需要對(duì)線圈總進(jìn)水量的5～10%進(jìn)行相應(yīng)的處理，若是在經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理之后，出水的電導(dǎo)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(guān)閉離子交換器的進(jìn)、出水閥，使得交換器停止運(yùn)行。

（4）如定冷水?dāng)嗨瑢?huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣介質(zhì)溫升過(guò)高、過(guò)快而損壞。為了避免出現(xiàn)定冷水?dāng)嗨那闆r出現(xiàn)，需要嚴(yán)格關(guān)注跨接在定子進(jìn)出水管路上的壓差開(kāi)關(guān)供斷水報(bào)警信號(hào)。

（5）定冷水系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)、換水操作時(shí)，應(yīng)通過(guò)離子交換器旁路閥進(jìn)行補(bǔ)、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(dǎo)率和pH測(cè)定的準(zhǔn)確性，定冷水的水質(zhì)測(cè)量應(yīng)以校驗(yàn)后在線儀表測(cè)量為準(zhǔn)。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)微堿化加藥處理裝置的應(yīng)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(dǎo)率可以保持在1.1μs/cm范圍之內(nèi)，冷卻水當(dāng)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(jī)冷卻水水質(zhì)的要求，從而能夠在根本上解決發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水銅導(dǎo)線的腐蝕問(wèn)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(shí)其操作較為簡(jiǎn)便、易于人工控制、效果較為穩(wěn)定、相關(guān)設(shè)備安裝比較方便、不會(huì)占用較大面積的土地等等，非常適合應(yīng)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(dá).各種發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較[J].2010年電廠化學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.

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

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

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1004-7344（2016）35-0125-02

2016-11-29