SZSY型發(fā)電機定冷水處理裝置的考察與應(yīng)用

楊惠玲

摘要：侯馬熱電分公司的兩臺機組在2014年18月投產(chǎn)后，定冷水的PH值為酸性，銅含量超標(biāo)（為同類機組共性問題），為防止發(fā)電機銅制件的腐蝕，提高機組運行的安全性，經(jīng)大量調(diào)研后，我公司對定冷水處理裝置進行了技術(shù)改造，采用了SZSY型發(fā)電機內(nèi)冷水處理裝置，為國家專利技術(shù)。經(jīng)改造后，達到了預(yù)期的效果，定冷水各項指標(biāo)均達最新要求。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機 定冷水 SZSY 裝置

中圖分類號：TP2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號1672-3791（2016）07（b）-0000-00

項目簡介：侯馬熱電兩套機組相繼投產(chǎn)后，運行中發(fā)電機內(nèi)冷水的PH值為6左右，運行時銅離子均高達100ug/l以上，#2機組未加樹脂，運行時銅離子均達30ug/l以上，也遠遠達不到標(biāo)準(zhǔn)（Cu2+≤20ug/l）。銅離子的超標(biāo)，說明發(fā)電機銅線棒正在發(fā)生著嚴重的腐蝕。經(jīng)工程部化學(xué)專業(yè)人員進行大量調(diào)研后，決定對定冷水裝置進行SZSY技術(shù)改造，并在機組投產(chǎn)的第二、三個月內(nèi)實施，改造后定冷水運行指標(biāo)全部達到最新標(biāo)準(zhǔn)。

1立項原因或背景

發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)與發(fā)電機的對地絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率密切相關(guān)，所以內(nèi)冷水處理工藝的優(yōu)劣直接影響機組的運行安全。

發(fā)電機內(nèi)冷水處理的目的是防止銅線棒腐蝕和內(nèi)冷水通道結(jié)垢堵塞。發(fā)電機銅線棒一般由純銅或銅的低銀合金制成，其化學(xué)穩(wěn)定性好，但長期處于高溶解氧濃度、低pH的內(nèi)冷水介質(zhì)中，銅線棒仍存在腐蝕問題。銅線棒在內(nèi)冷水中的腐蝕將導(dǎo)致如下問題：

① 內(nèi)冷水銅離子濃度增大，電導(dǎo)率升高，導(dǎo)致發(fā)電機對地絕緣性能惡化；②長期腐蝕將使銅線棒材質(zhì)性能發(fā)生變化，嚴重時發(fā)生銅線棒穿孔漏水；③ 高濃度銅離子可在發(fā)電機銅線棒內(nèi)冷水通道內(nèi)沉積，導(dǎo)致內(nèi)冷水通道堵塞，發(fā)電機銅線棒局部過熱燒毀。

2011年5月，《大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求（DL/T801-2010）》發(fā)布和執(zhí)行，要求在發(fā)電機內(nèi)冷水系統(tǒng)非密閉運行時的內(nèi)冷水pH值8.0～9.0，電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm（25℃），銅離子濃度低于20μg/L。

侯馬熱電發(fā)電機內(nèi)冷水處理裝置改造前運行實況：兩套機組相繼投產(chǎn)后，運行中發(fā)電機內(nèi)冷水的PH值持續(xù)保持在6.3以下，為酸性（標(biāo)準(zhǔn)為PH：8-9）；在頻繁換水的前提下，#1機組已加入樹脂，運行時銅離子均高達100ug/l以上，#2機組未加樹脂，運行時銅離子均達30ug/l以上，也遠遠達不到標(biāo)準(zhǔn)（Cu2+≤20ug/l）。銅離子的超標(biāo)，說明發(fā)電機銅線棒正在發(fā)生著嚴重的腐蝕，如不盡快進行改進，會有如下惡果產(chǎn)生；① 內(nèi)冷水銅離子濃度增大，電導(dǎo)率升高，導(dǎo)致發(fā)電機對地絕緣性能惡化；②長期腐蝕將使銅線棒材質(zhì)性能發(fā)生變化，嚴重時發(fā)生銅線棒穿孔漏水；③ 高濃度銅離子可在發(fā)電機銅線棒內(nèi)冷水通道內(nèi)沉積，導(dǎo)致內(nèi)冷水通道堵塞，發(fā)電機銅線棒局部過熱燒毀。如不盡快實施改造，機組的運行安全性會受到很大的影響，因此急需對定冷水處理裝置進行技術(shù)改造。

2應(yīng)用情況及經(jīng)濟社會效益

經(jīng)考察，SZSY型工藝是目前國內(nèi)能使發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)安全、穩(wěn)定達標(biāo)的內(nèi)冷水處理工藝，已在國內(nèi)各大電力集團廣泛使用，目前國內(nèi)有140多臺機組安裝運行分床旁路處理裝置，最長運行使用時間已有10年，實際使用運行情況達到了預(yù)期效果，內(nèi)冷水質(zhì)達標(biāo)合格率100%。該裝置樹脂失效可以體外再生，節(jié)省了更換樹脂的費用，運行成本大大降低。在完成定冷水處理裝置技改造后，發(fā)電機定冷水水質(zhì)優(yōu)良，達到定冷水水質(zhì)最新指標(biāo)要求，每年直接及間接節(jié)約生產(chǎn)及檢修維護費用50-100萬元，同時降低運行人員的勞動強度，節(jié)約水資源，具有安全、環(huán)保、節(jié)能等多重效益。

3改造方案說明簡單示意及材料計算

我公司#1、2發(fā)電機為水氫氫冷卻方式，轉(zhuǎn)子氫冷，定子水冷，內(nèi)冷水系統(tǒng)目前為非密閉運行，標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)冷水pH值8.0～9.0，電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm（25℃），銅離子濃度低于20μg/L。原有的內(nèi)冷水處理是隨發(fā)電機配套過來的小混床處理裝置，其原理是取出內(nèi)冷水循環(huán)水量的8～10%通過小混床旁路處理，除去內(nèi)冷水中的銅離子和其他雜質(zhì)離子，降低內(nèi)冷水的電導(dǎo)率和銅離子濃度。目前內(nèi)冷水水質(zhì)為pH值6.0左右（標(biāo)準(zhǔn)值為pH值8.0～9.0），電導(dǎo)率xxμS/cm左右（標(biāo)準(zhǔn)值為電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm），pH值和電導(dǎo)率均不能達到標(biāo)準(zhǔn)要求，銅線棒的腐蝕速率較高。若pH值和電導(dǎo)率長期不達標(biāo)就會使發(fā)電機定子銅線棒腐蝕和內(nèi)冷水通道堵塞，增加檢修率，縮短發(fā)電機使用壽命。

方案說明：采用分床處理技術(shù)的SZSY-3型發(fā)電機內(nèi)冷水處理裝置是一體化設(shè)備，所有部件（包括選用的在線pH表和在線電導(dǎo)率表）均設(shè)計在一個機柜里，對外有三個接口，均采用法蘭連接。連接管尺寸為Dn15，材質(zhì)為不銹鋼管，壁厚不少于2mm。裝置占地面積1300㎜×750㎜，機柜四面及頂部均可拆卸。實物照片及外形尺寸見圖5，具體連接位置和連接方式參見圖6。不需要停機，整個改造過程可以在機組正常運行過程中進行，不會影響機組安全運行。SZSY-3型發(fā)電機內(nèi)冷水處理裝置外形尺寸與實物圖如下：

4總體性能指標(biāo)與國內(nèi)外、集團公司內(nèi)其他單位技術(shù)的比較

1）通過改造，使發(fā)電機的銅腐蝕大大降低，安全性大大提高，更便于機組的長周期運行，也減少了維護量。2）改造后定冷水水質(zhì)指標(biāo)與國內(nèi)外、集團公司內(nèi)其他單項位比較，均處于最為領(lǐng)先的水平，且運行操作簡單，易于調(diào)整，設(shè)備實現(xiàn)了免維護，在同行業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先。

5存在的問題及推廣應(yīng)用前景

1）存在的問題為：當(dāng)定冷水處理裝置的樹脂失效后（1.5年以上），需進行體外再生，但因當(dāng)時資金有限，沒有購買樹脂再生裝置，需遠程運輸至設(shè)備原廠家進行再生，一次時間最少15天，對機組運行會有影響，且樹脂的運輸會有污染及冰凍的風(fēng)險存在。另外，本裝置會受到發(fā)電機漏氫的影響較大，定冷水如因漏氫就需大量換水，會大幅度降低本裝置的運行周期。2）通過改造使機組的長周期運行更加可靠，實踐反映改造方案行之有效，值得借鑒。

參考文獻

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