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马头发电总厂#7发电机内冷水处理工艺改进

  
评论: 更新日期:2011年05月03日

 1问题的提出
    马头发电总厂#7发电机为东方汽轮机厂生产的200 MW机组,发电机的冷却方式为水—氢—氢。自机组投运以来,其内冷水系统一直采用连续补水的开放式运行方式,补水水源为除盐水。由于除盐水pH值偏低(6.0~6.8),对系统有一定的腐蚀性,会导致铜导线的腐蚀,引起内冷水中铜含量超标,进而电导率也随之超标。后采用H/OH型混床对内冷水进行旁路处理,虽能维持铜含量及电导率在合格范围内,但是由于H/OH型混床出水呈酸性,使内冷水pH值进一步降低,一般在6.5以下,更加剧了对铜导线的腐蚀。根据运行数据统计,#7发电机内冷水一般维持电导率在0.2~1.8 μS/cm,pH值在6.1~6.4,系统铜含量在90~320 μg/L。上述情况表明,这种处理系统不能使发电机内冷水水质全部达到GB/T 12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》的规定:电导率(25 ℃)≤2.0 μS/cm,铜含量<200 μg/L,pH值(25 ℃)>6.8。内冷水水质不合格将可能引起发电机短路、结垢、腐蚀、线棒过热等问题发生,甚至造成发电机烧毁等事故。因此,必须采取有效的防腐和净化措施改善内冷水品质。

2发电机内冷水处理系统工艺改进
    为了从根本上解决发电机内冷水pH值偏低、腐蚀性强、电导率不稳定、铜离子超标、补水量大等问题,并提高内冷水的品质,于是在2002年的#7机组大修中,对发电机内冷水的处理方式进行了改进。由于内冷水pH值可影响铜的电极电位,是控制腐蚀的关键因素。当pH值在7~10之间时,可使铜处于稳定区且大大减轻腐蚀。因此在原有H/OH型混床旁路处理系统的基础上增装了1台Na/OH型混床,2台混床并联运行。即采用RNa+ROH和RH+ROH的双套混床处理方法,对内冷水进行旁路微碱性处理,以提高内冷水的pH值,抑制发电机内冷水系统的腐蚀。
2.1工作原理
    H/OH型混床交换原理:当内冷水经过H/OH型混床时,水中的阳离子Ca2+ 、Mg2+、Cu2+与树脂中的交换基团H+进行交换,见反应式(1)。
    Na/OH型混床交换原理:当内冷水经过Na/OH型混床时,水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Cu2+和阴离子Cl-与树脂中的交换基团Na+和OH-进行交换,反应式见(2)、(3)。
    在系统运行时,监测内冷水的pH值和电导率,根据指标的变化来调整控制2台混床的处理水量。当内冷水的pH值偏低(低于7.0)时,可投运Na/OH型混床,Na+从RNa型树脂中泄漏出来,相当于产生了少量的NaOH,内冷水pH值得以提高。随着Na+的泄漏,冷却水电导率逐渐升高。当Na+泄漏量较大,电导率达到一定指标时,关闭或减小Na/OH型混床流量,同时投运H/OH型混床,吸收水中的Na+,此时内冷水的pH值会适当降低,电导率也随之降低。当pH值低到一定值时,再增大Na/OH型混床流量或减小甚至关闭H/OH型混床,如此反复操作以达到内冷水的各项指标均合格。改进前后的发电机组内冷水处理系统如图1所示。

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