300MW机组发电机内冷水处理方式的改进.pdf

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2008年2月
吉林电
Feb.2008
第36卷第1期(总第194期)
Jilin Electric Power
Vol 36 No. 1(Ser
194)
300MW机组发电机内冷水处理方式的改进
Treatment Methods Improvement of Generator Inner-cooling Water for 300 MW Unit
刘辉,孔样全,徐晓辉
(国电双辽发电有限公司,吉林双辽136400)
摘要:针对国电双道发电有限公司发电机内冷水pH值偏低问题,研究改进了内冷水处理方式,自制简易二氧化
碳吸收器,进行实验室小型模拟试验,并在现场实际推广应用,以极少的投入解决了内冷水水质问题,使发电机内
冷水水质达到国家标准。
关锥词:发电机内冷水;模拟试验;二氧化碳吸收器;PH值
中图分类号:TM621.8
文献标识码:B
文章编号:1009-5306(2008)01-0041-02
发电机内冷水pH值如果低于国家规定标准,时添加缓蚀剂,但都存在各种不安全的问题。受给水
在二氧化碳的共同作用下将腐蚀发电机定子线圈,加氧处理的提示,考虑到向内冷水中加微量的氢氧
威胁发电机的安全运行。因此必须想方设法提高内化钠提高pH值。如果Na/OH型混床可以运行的
冷水的pH值并减少空气中二氧化碳的影响。
话,那么阳树脂吸收离子后将会释放出Nat,与阴
国电双辽发电有限公司现有4台300MW机树脂释放出的OH结合就会形成NaOH。当内冷水
组,发电机均由哈尔滨电机厂制造,冷却方式为水-经过H/OH型混床时,水中的阳离子与H型阳树脂
氢-氢式,即定子绕组水内冷,转子绕组气隙取气斜相遇,RH+M+→RM+H+;水中的阴离子与OH型
流式氢内冷,定子铁芯氢表面冷却。其内冷水系统采阴树脂相遇,ROH+M~→RM+OH-,+与OH
用连续补水的开放式运行方式,补水水源为高速混相结合形成H2O,出水的pH值在6.5~7.0之间。
床出口水。采用H/OH型小混床对内冷水进行5%
当内冷水经过Na/OH型混床时,水中的阳离
旁路处理,虽能维持电导率(DD)在合格范围内,但子与Na型树脂相遇,RNa+M+→RM+Na+;水中
由于水处理方式不合理及空气中二氧化碳的影响,的阴离子与OH型阴树脂相遇,ROH+M-→RM
使得发电机内冷水pH值仅能维持在6.0~6.8之OH-,Nat与OH相结合形成少量的NaOH,出水
间,铜质量浓度有时超标。本文对内冷水的处理方式的pH值在7.0~8.0之间。
进行研究改进,以解决内冷水水质问题,使其达到
通过以上分析,Na/OH型混床是可行的,而且
GB/T12145-199%火力发电机组及蒸汽动力设备可以提高出水的pH值,使铜进人钝化区
水汽质量》标准要求。
自制简易二氧化碳吸收器
1发电机内冷水处理系统工艺改进的依据
国电双辽发电有限公司的内冷水水箱是开放式
通过控制电位或改变介质pH值的方法可以防的,内冷水箱中的水与空气接触会溶入二氧化碳,使
止金属腐蚀。依据Cu-H2O体系电位-pH平衡图,如内冷水的pH值降低,并且水中的二氧化碳将加速
果将内冷水的pH值调整在7~10之间时,可使铜铜的腐蚀。为了阻止空气中的二氧化碳进入内冷水
处于饨化区或免蚀区,从而可避免定子线圈的腐蚀。箱,自制了简易的二氧化碳吸收器(见图1)。
为此,研究和分析了提高内冷水pH值的方法和可
在容器A、B中各装人1/2体积质量分数为
行性。首先想到的是向内冷水中添加碱性物质并同20%的氢氧化钠溶液,二氧化碳吸收反应如下:
收稿日期:2007-1-17
作者简介:刘辉(1969一),男,高级工程师,从事火电厂化学技术管理エ作。
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Feb.2008
第36卷第1期(总第194期)
Jilin Electric Power
Vol 36 No. 1(Ser. No 194)
空气
内冷水箱排气门
Na/OH占总树脂体积的10%,用发电机内冷水循环
进行连续模拟试验,运行3个月,出水水质为:pH值
B
为7.9、Cu质量浓度为3g/L、电导率(25℃)为
0.3aS/cm,出水水质达到GB/T12145-1999要
求,于是转入工业试验阶段
图1简易的二氧化碳吸收器
2NAOH+CO2 -Na2 CO; +H2O
4现场工业试验
二氧化碳吸收器可吸收空气中的二氧化碳,避
免空气中二氧化碳对内冷水的影响,更好地保证内
按小型模拟试验的树脂混配比例及装填方式于
冷水pH值,同时避免了二氧化碳对发电机定子线2004年8月9日更换1号机发电机内冷水小混床
圈的腐蚀
树脂,在内冷水箱排气管上连接自制二氧化碳吸收
器。改进前后系统变化如图3所示(图中虚线为改进
实验室小型模拟试验
后加装部分)所示。
试验期间,每2h记录一次内冷水pH值、电导
证发电机安全运行,首先在实验室进行小型模拟试)、硬度(YD)。每天监测1次内冷水铜的质量
为了进一步确认Na/OH型混床的可行性,保
率(DD
验,流程见图2。
排气门
氧化碳吸收器
内冷水箱
发电机
H/OH
小交换杜
过滤器
换
H/OH
a/OH
热
器
滤
Na/OH
器
床?
恒温水浴锅
图3改进前、后处理流程图
2实验蜜小型模拟试验流程图
分别用食盐将阳树脂(001×7)转换成Na型,5改进效果与效益分析
用氢氧化钠将阴树脂(201×7)转换成OH型,按
1:1混合均匀装入小交换柱;将铜棒放于水浴锅中,
改进后1号机组内冷水电导率为0.26
调解水浴锅水温至发电机内冷水实际运行温度0.29pS/em,铜的质量浓度为26~34Hg/L,pH值
4,用发电机内冷水循环进行小型模拟试验,监为7.6~8.29,均符合GB/T12145-199要求
测出水水质情况,运行3天电导率升至1.5pS/cm
pH值在7~10之间铜处于钝化区,因此避免了内冷
第4天电导率升至2.0pS/cm,重复多次试验出水水对发电机定子线圈的腐蚀。
电导率均高。
改进后小混床的运行周期由原来的3个月延长
分别用盐酸将阳树脂(001×7)转换成H型,用至9个月,减少了更换树脂的次数,既降低了再生树
食盐将阳树脂(O01×7)转换成Na型,再用氢氧化脂的费用,又减轻了エ人的工作量。从2005年开始
钠将阴树脂(201×7)转换成OH型,尝试用Na型
已将该处理方式在2~4号机组应用,使发电机内冷
H型、OH型进行混配,经过多次反复试验确定了既水水质全部达到国家标准,并在全省范围内推广。
能延长小混床的运行周期,又能使出水水质达到
购买超净化装置每套需30万元,而此项目只需
GB/T12145-1999要求的树脂混配比例。
资金1500元,每台机组可节约投资30万元,4台机
混配比例确定后,将Na型与OH型按1:1混组共计可节约120万元
合均匀装于树脂交换柱底部,