內冷水處理-201312

1、火火 力力 發(fā)發(fā) 電電 廠廠發(fā)電機內冷水處理技術發(fā)電機內冷水處理技術2013年12月深圳市水苑水工業(yè)技術設備有限公司深圳市水苑水工業(yè)技術設備有限公司武漢大學武漢大學1、內冷水處理的必要性|引起發(fā)電機故障的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，容量大于300MW以上的發(fā)電機，因內冷水水質或系統(tǒng)故障導致的事故占總事故臺次的50%以上；|因內冷水系統(tǒng)水路堵塞、銅線棒腐蝕和水質超標等問題，造成停機和檢修，少發(fā)電數(shù)億千瓦時；|內冷水長期在低pH值工況下運行有可能導致銅線棒的金屬晶體結構變化，發(fā)生破裂等漏水嚴重后果，繼而影響發(fā)電機的使用壽命。2.影響發(fā)電機運行的內冷水水質指標| 影響發(fā)電機運行的內冷水水質指標影響發(fā)電機運

2、行的內冷水水質指標z pH值：影響發(fā)電機銅線棒腐蝕速率的主要因素之一 ；z 溶氧量：影響發(fā)電機銅線棒腐蝕速率的主要因素之一；。z 電導率：發(fā)電機的絕緣要求，表征發(fā)電機內冷水水質處理的結果；z 含銅量：表征發(fā)電機銅線棒腐蝕速率的重要指標。| 內冷水處理的目的內冷水處理的目的 控制內冷水的pH值和溶氧量，降低發(fā)電機銅線棒腐蝕速率，保證內冷水水質指標符合行業(yè)標準要求，為發(fā)電機安全穩(wěn)定運行、延長發(fā)電機使用壽命提供技術保證。3. 3. 發(fā)電機內冷水水質標準發(fā)電機內冷水水質標準 表表1 1 國內不同時期執(zhí)行的內冷水水質標準國內不同時期執(zhí)行的內冷水水質標準標準代號SD163-85DL/T561-95GB/T

3、12145-1999DL/T801-2002DL/T801-2010無除氧除 氧pH(25)7.67.06.87.09.08.09.07.09.0電導率（電導率（S/cmS/cm，2525）5105222含銅量（g/L）20020040402020溶氧量（g/L）3030硬度（mol/L）2.0含氨量（g/L）300備注： DL/T801-2002適用于大型機組，標準名稱：大型發(fā)電機定冷水質及系統(tǒng)技術要求； “”表示該項目沒有規(guī)定。4. 4. 內冷水水質超標的原因內冷水水質超標的原因| 空氣溶入導致內冷水pH值低，DO濃度大；| 在中性或弱酸性水溶液中Cu-H2O體系發(fā)生如下反應： 1/2O2

4、 + Cu+ + H2O = Cu2+ + 2OH- 高DO濃度、低pH值使平衡右移，促進了銅的腐蝕；| Cu-H2O體系銅腐蝕與鈍化平衡的pH為6.8，純水與純凈空氣中的CO2平衡時的pH=5.7，所以內冷水未經(jīng)處理的工況下，其中的銅線棒處于腐蝕狀態(tài)；| 銅線棒腐蝕產(chǎn)物進入內冷水，Cu2+增大,電導率升高；|上述種種因素的疊加導致發(fā)電機內冷水的pH值、電導率、Cu2+濃度和溶解氧濃度等水質指標不能達標；4. 4. 內冷水水質超標的原因內冷水水質超標的原因|內冷水pH值，溶解氧濃度對銅在純水中的腐蝕速度的影響5. 5. 解決內冷水水質超標的途徑解決內冷水水質超標的途徑| 改造離子交換處理系統(tǒng)，

5、提高處理效率，維持內冷水pH=8.09.0；|內冷水系統(tǒng)密閉運行，避免內冷水與空氣接觸，降低內冷水溶解氧濃度，穩(wěn)定pH值（沒有二氧化碳影響）；|降低內冷水的溶解氧濃度。使用內冷水除氧裝置，維持DO30g/L。6. 6. 目前內冷水水質處理工藝簡介目前內冷水水質處理工藝簡介|小混床旁路處理工藝小混床旁路處理工藝z 傳統(tǒng)小混床處理工藝傳統(tǒng)小混床處理工藝旁路處理內冷水循環(huán)量的810%，除去銅離子和其他雜質離子，使內冷水的電導率和銅離子濃度達標；pH值不能達標，銅線棒的腐蝕的因素依然存在；z微堿性或超凈化內冷水處理工藝微堿性或超凈化內冷水處理工藝從結構上仍屬于混床處理范疇，故仍歸類于小混床處理工藝；有

6、效解決內冷水pH值低的問題，但是電導率升高；出水水質決定于小混床中的樹脂層臺分布，即不同種類樹脂量的比例，不能人為調控內冷水水質；樹脂使用一個周期后必須更換，運行成本較高。6. 6. 目前內冷水水質處理工藝簡介目前內冷水水質處理工藝簡介|投加銅緩蝕劑工藝投加銅緩蝕劑工藝 z投加低劑量的BTA、MBT等銅的特征緩蝕劑，阻止銅線棒腐蝕。z內冷水銅離子濃度降低，電導率也相應降低；zpH值仍不能達標；z銅線棒過水通道沉積物中發(fā)現(xiàn)以緩蝕劑BTA與銅離子形成的絡合物，存在內冷水通道堵塞的風險。|加減工藝加減工藝z在內冷水中投加低劑量NaOH，提高內冷水pH。z可抑制銅線棒腐蝕，電導率相應升高；z存在pH電

7、極信號波動或控制系統(tǒng)故障導致加藥時空的風險。6. 6. 目前內冷水水質處理工藝簡介目前內冷水水質處理工藝簡介|使用凝結水作內冷水系統(tǒng)補充水使用凝結水作內冷水系統(tǒng)補充水z 連續(xù)補充凝結水（同時連續(xù)排水），內冷水水質指標接近凝結水水質指標，維持內冷水水質指標合格；z 實質上是利用凝結水中的氨提高pH值，存在銅線棒氨蝕風險；z 凝結水中銅鐵氧化物進入內冷水系統(tǒng)，存在沉積和銅線棒腐蝕風險；z 水質自動控制要求較高。|內冷水除氧工藝內冷水除氧工藝z密封內冷水系統(tǒng)，阻止空氣溶入內冷水，減少空氣中CO2對內冷水水質的影響；z采用內冷水除氧裝置，降低內冷水中的溶解氧濃度。6. 6. 目前內冷水水質處理工藝簡介

8、目前內冷水水質處理工藝簡介|離子交換分床處理工藝離子交換分床處理工藝z使用Na-H-OH分床離子交換裝置，提高處理效率，有效內冷水pH值；z采用樹脂負壓裝卸與再生裝置，樹脂可再生重復使用；離離 子子 交交 換換 器器 1 1pH調 節(jié) 閥電 導 率 調 節(jié) 閥離離 子子 交交 換換 器器 2 2離離 子子 交交 換換 器器 3 3離離 子子 交交 換換 器器 3 3H CO3 -、 Cu2+、 N a+、 OH-、 H+ N a+、 O H- H2O （ 離 子 量 減 少 ）（ 等 量 離 子 ）pH調 節(jié) 系 統(tǒng)電 導 率 調 節(jié) 系 統(tǒng)7、SZSY系列內冷水處理系統(tǒng)| 采用工藝：z 離子

9、交換分床處理工藝；z 內冷水除氧工藝（單獨的處理裝置）；z 樹脂負壓裝卸工藝；z 樹脂再生和重復使用。| 工藝特征：z 所有水質指標達到DL/T801-2010規(guī)定的標準；z 腐蝕速率低；z 旁路處理水量是原小混床處理工藝的20%，節(jié)約能耗；z 離子交換樹脂可再生重復使用，運行費用低；z 運行穩(wěn)定可靠，裝置不需電源（除儀表外），沒有電子自控裝置，樹脂捕捉器間隙5微米，有穩(wěn)壓器。| 適合任何形式和容量的發(fā)電機組的內冷水系統(tǒng)，包括雙水內冷機組。7、SZSY系列內冷水處理系統(tǒng)|雙水內冷機組的應用效果雙水內冷機組的應用效果水質指標水質指標pH值值電導率電導率(S/cm)Cu2+(g/L)備備 注注使用

10、前6.16.55.0150300每天換水維持電導率小于5.0 S/cm調試結束時水質687.04.0 30不換水運行一年后水質6.97.34.020不換水國家標準7.05.040DL/T801-2010| 水氫氫內冷機組的應用效果水氫氫內冷機組的應用效果8、SZSY-3型內冷水處理系統(tǒng)的連接| 水氫氫機組：水氫氫機組：z單獨使用單獨使用SZSY-2SZSY-2內冷水處理裝置即可；內冷水處理裝置即可；z與原內冷水系統(tǒng)有與原內冷水系統(tǒng)有3 3個接口。個接口。8、SZSY-3型內冷水處理系統(tǒng)的連接 內冷水處理系統(tǒng)內冷水箱換熱器接口2：去排水溝內冷水泵1內冷水泵2接口 1：引自換熱器出口 來自除鹽水管

11、接口 3： 處理出水進內冷水箱 發(fā)電機定子冷卻水 發(fā)電機 發(fā)電機轉子冷卻水 氣水分離器 注：粗實線方框為新增設備，粗實線線條為新增輸水管道，虛線為新增回氣管道； |雙水內冷機組雙水內冷機組8、SZSY-3型內冷水處理系統(tǒng)的連接內內冷冷水水處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)內冷水箱換熱器接接口口2 2：去去排排水水溝溝內冷水泵1內冷水泵2接接口口 1 1： 引引自自換換熱熱器器出出口口 來自除鹽水管接接口口 3 3： 處處理理出出水水進進內內冷冷水水箱箱 發(fā)電機定子冷卻水 發(fā)電機 發(fā)電機轉子冷卻水 氣水分離器 內冷水箱換熱器內內冷冷水水處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)接接口口 6 6： 處處理理出出水水進進內內冷冷水水箱箱 接接

12、口口 4 4： 引引自自換換熱熱器器出出口口 接口 5 去排水溝 | 300MW雙水內冷機組雙水內冷機組9、SZSY系列內冷水除氧系統(tǒng)的連接| 內冷水除氧發(fā)電機汽輪機真空泵(機組)真空泵(除氧裝置)內冷水水箱除氧裝置汽水分離器內冷水水泵內冷水冷卻器蒸氣管(Dn65)除氧裝置進水管（Dn25)回氣管（Dn65)除氧裝置回水管（Dn50)內冷水回水管內冷水進水管凝汽器真空抽氣管凝汽器8000冷卻水進水管(Dn15)除氧裝置回水管(Dn32)冷卻水排放管(Dn25)增壓泵(除氧裝置)坡度2坡度2坡度2坡度210、SZSY系列內冷水處理裝置的數(shù)值裝卸與再生|樹脂的裝卸與再生樹脂的裝卸與再生z 利用負壓

13、提供樹脂輸送動力，樹脂在裝卸過程中不磨損；z閥門F01、F02、F03和F04構成橋式水流方向切換系統(tǒng)，正反兩個流向分別完成樹脂的裝入與卸出兩個過程。11.11. 內冷水水質處理的效益內冷水水質處理的效益|安全效益：阻止銅線棒的腐蝕和結垢，提高發(fā)電機冷卻效果，消除了發(fā)電機存在的許多安全隱患；處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)維護工作量小。| 節(jié)水效益：節(jié)省除鹽水，內冷水系統(tǒng)不再需要頻繁換水，只需補充因取樣分析和蒸發(fā)所消耗的水量；| 經(jīng)濟效益：降低運行費用。12、知識產(chǎn)權| SZSY型發(fā)電機內冷水處理裝置，2004年申請，2007年獲得中華人民共和國技術發(fā)明專利授權（專利號：ZL200410052010.6）；| 真空除氧裝置，2007年申請，2008年獲得實用新型專利（專利號：ZL200720172192.X）；| 膜除氧裝置，2007年申請，2008年獲得實用新型專利（專利號：ZL 2007 2 0172191.5）；| 樹脂無損輸送和裝卸再生裝