内冷水处理-201312

1、火火 力力 发发 电电 厂厂发电机内冷水处理技术发电机内冷水处理技术2013年12月深圳市水苑水工业技术设备有限公司深圳市水苑水工业技术设备有限公司武汉大学武汉大学1、内冷水处理的必要性|引起发电机故障的主要原因之一。据统计，容量大于300MW以上的发电机，因内冷水水质或系统故障导致的事故占总事故台次的50%以上；|因内冷水系统水路堵塞、铜线棒腐蚀和水质超标等问题，造成停机和检修，少发电数亿千瓦时；|内冷水长期在低pH值工况下运行有可能导致铜线棒的金属晶体结构变化，发生破裂等漏水严重后果，继而影响发电机的使用寿命。2.影响发电机运行的内冷水水质指标| 影响发电机运行的内冷水水质指标影响发电机运

2、行的内冷水水质指标z pH值：影响发电机铜线棒腐蚀速率的主要因素之一 ；z 溶氧量：影响发电机铜线棒腐蚀速率的主要因素之一；。z 电导率：发电机的绝缘要求，表征发电机内冷水水质处理的结果；z 含铜量：表征发电机铜线棒腐蚀速率的重要指标。| 内冷水处理的目的内冷水处理的目的 控制内冷水的pH值和溶氧量，降低发电机铜线棒腐蚀速率，保证内冷水水质指标符合行业标准要求，为发电机安全稳定运行、延长发电机使用寿命提供技术保证。3. 3. 发电机内冷水水质标准发电机内冷水水质标准 表表1 1 国内不同时期执行的内冷水水质标准国内不同时期执行的内冷水水质标准标准代号SD163-85DL/T561-95GB/T

3、12145-1999DL/T801-2002DL/T801-2010无除氧除 氧pH(25)7.67.06.87.09.08.09.07.09.0电导率（电导率（S/cmS/cm，2525）5105222含铜量（g/L）20020040402020溶氧量（g/L）3030硬度（mol/L）2.0含氨量（g/L）300备注： DL/T801-2002适用于大型机组，标准名称：大型发电机定冷水质及系统技术要求； “”表示该项目没有规定。4. 4. 内冷水水质超标的原因内冷水水质超标的原因| 空气溶入导致内冷水pH值低，DO浓度大；| 在中性或弱酸性水溶液中Cu-H2O体系发生如下反应： 1/2O2

4、 + Cu+ + H2O = Cu2+ + 2OH- 高DO浓度、低pH值使平衡右移，促进了铜的腐蚀；| Cu-H2O体系铜腐蚀与钝化平衡的pH为6.8，纯水与纯净空气中的CO2平衡时的pH=5.7，所以内冷水未经处理的工况下，其中的铜线棒处于腐蚀状态；| 铜线棒腐蚀产物进入内冷水，Cu2+增大,电导率升高；|上述种种因素的叠加导致发电机内冷水的pH值、电导率、Cu2+浓度和溶解氧浓度等水质指标不能达标；4. 4. 内冷水水质超标的原因内冷水水质超标的原因|内冷水pH值，溶解氧浓度对铜在纯水中的腐蚀速度的影响5. 5. 解决内冷水水质超标的途径解决内冷水水质超标的途径| 改造离子交换处理系统，

5、提高处理效率，维持内冷水pH=8.09.0；|内冷水系统密闭运行，避免内冷水与空气接触，降低内冷水溶解氧浓度，稳定pH值（没有二氧化碳影响）；|降低内冷水的溶解氧浓度。使用内冷水除氧装置，维持DO30g/L。6. 6. 目前内冷水水质处理工艺简介目前内冷水水质处理工艺简介|小混床旁路处理工艺小混床旁路处理工艺z 传统小混床处理工艺传统小混床处理工艺旁路处理内冷水循环量的810%，除去铜离子和其他杂质离子，使内冷水的电导率和铜离子浓度达标；pH值不能达标，铜线棒的腐蚀的因素依然存在；z微碱性或超净化内冷水处理工艺微碱性或超净化内冷水处理工艺从结构上仍属于混床处理范畴，故仍归类于小混床处理工艺；有

6、效解决内冷水pH值低的问题，但是电导率升高；出水水质决定于小混床中的树脂层台分布，即不同种类树脂量的比例，不能人为调控内冷水水质；树脂使用一个周期后必须更换，运行成本较高。6. 6. 目前内冷水水质处理工艺简介目前内冷水水质处理工艺简介|投加铜缓蚀剂工艺投加铜缓蚀剂工艺 z投加低剂量的BTA、MBT等铜的特征缓蚀剂，阻止铜线棒腐蚀。z内冷水铜离子浓度降低，电导率也相应降低；zpH值仍不能达标；z铜线棒过水通道沉积物中发现以缓蚀剂BTA与铜离子形成的络合物，存在内冷水通道堵塞的风险。|加减工艺加减工艺z在内冷水中投加低剂量NaOH，提高内冷水pH。z可抑制铜线棒腐蚀，电导率相应升高；z存在pH电

7、极信号波动或控制系统故障导致加药时空的风险。6. 6. 目前内冷水水质处理工艺简介目前内冷水水质处理工艺简介|使用凝结水作内冷水系统补充水使用凝结水作内冷水系统补充水z 连续补充凝结水（同时连续排水），内冷水水质指标接近凝结水水质指标，维持内冷水水质指标合格；z 实质上是利用凝结水中的氨提高pH值，存在铜线棒氨蚀风险；z 凝结水中铜铁氧化物进入内冷水系统，存在沉积和铜线棒腐蚀风险；z 水质自动控制要求较高。|内冷水除氧工艺内冷水除氧工艺z密封内冷水系统，阻止空气溶入内冷水，减少空气中CO2对内冷水水质的影响；z采用内冷水除氧装置，降低内冷水中的溶解氧浓度。6. 6. 目前内冷水水质处理工艺简介

8、目前内冷水水质处理工艺简介|离子交换分床处理工艺离子交换分床处理工艺z使用Na-H-OH分床离子交换装置，提高处理效率，有效内冷水pH值；z采用树脂负压装卸与再生装置，树脂可再生重复使用；离离 子子 交交 换换 器器 1 1pH调 节 阀电 导 率 调 节 阀离离 子子 交交 换换 器器 2 2离离 子子 交交 换换 器器 3 3离离 子子 交交 换换 器器 3 3H CO3 -、 Cu2+、 N a+、 OH-、 H+ N a+、 O H- H2O （ 离 子 量 减 少 ）（ 等 量 离 子 ）pH调 节 系 统电 导 率 调 节 系 统7、SZSY系列内冷水处理系统| 采用工艺：z 离子

9、交换分床处理工艺；z 内冷水除氧工艺（单独的处理装置）；z 树脂负压装卸工艺；z 树脂再生和重复使用。| 工艺特征：z 所有水质指标达到DL/T801-2010规定的标准；z 腐蚀速率低；z 旁路处理水量是原小混床处理工艺的20%，节约能耗；z 离子交换树脂可再生重复使用，运行费用低；z 运行稳定可靠，装置不需电源（除仪表外），没有电子自控装置，树脂捕捉器间隙5微米，有稳压器。| 适合任何形式和容量的发电机组的内冷水系统，包括双水内冷机组。7、SZSY系列内冷水处理系统|双水内冷机组的应用效果双水内冷机组的应用效果水质指标水质指标pH值值电导率电导率(S/cm)Cu2+(g/L)备备 注注使用

10、前6.16.55.0150300每天换水维持电导率小于5.0 S/cm调试结束时水质687.04.0 30不换水运行一年后水质6.97.34.020不换水国家标准7.05.040DL/T801-2010| 水氢氢内冷机组的应用效果水氢氢内冷机组的应用效果8、SZSY-3型内冷水处理系统的连接| 水氢氢机组：水氢氢机组：z单独使用单独使用SZSY-2SZSY-2内冷水处理装置即可；内冷水处理装置即可；z与原内冷水系统有与原内冷水系统有3 3个接口。个接口。8、SZSY-3型内冷水处理系统的连接 内冷水处理系统内冷水箱换热器接口2：去排水沟内冷水泵1内冷水泵2接口 1：引自换热器出口 来自除盐水管

11、接口 3： 处理出水进内冷水箱 发电机定子冷却水 发电机 发电机转子冷却水 气水分离器 注：粗实线方框为新增设备，粗实线线条为新增输水管道，虚线为新增回气管道； |双水内冷机组双水内冷机组8、SZSY-3型内冷水处理系统的连接内内冷冷水水处处理理系系统统内冷水箱换热器接接口口2 2：去去排排水水沟沟内冷水泵1内冷水泵2接接口口 1 1： 引引自自换换热热器器出出口口 来自除盐水管接接口口 3 3： 处处理理出出水水进进内内冷冷水水箱箱 发电机定子冷却水 发电机 发电机转子冷却水 气水分离器 内冷水箱换热器内内冷冷水水处处理理系系统统接接口口 6 6： 处处理理出出水水进进内内冷冷水水箱箱 接接

12、口口 4 4： 引引自自换换热热器器出出口口 接口 5 去排水沟 | 300MW双水内冷机组双水内冷机组9、SZSY系列内冷水除氧系统的连接| 内冷水除氧发电机汽轮机真空泵(机组)真空泵(除氧装置)内冷水水箱除氧装置汽水分离器内冷水水泵内冷水冷却器蒸气管(Dn65)除氧装置进水管（Dn25)回气管（Dn65)除氧装置回水管（Dn50)内冷水回水管内冷水进水管凝汽器真空抽气管凝汽器8000冷却水进水管(Dn15)除氧装置回水管(Dn32)冷却水排放管(Dn25)增压泵(除氧装置)坡度2坡度2坡度2坡度210、SZSY系列内冷水处理装置的数值装卸与再生|树脂的装卸与再生树脂的装卸与再生z 利用负压

13、提供树脂输送动力，树脂在装卸过程中不磨损；z阀门F01、F02、F03和F04构成桥式水流方向切换系统，正反两个流向分别完成树脂的装入与卸出两个过程。11.11. 内冷水水质处理的效益内冷水水质处理的效益|安全效益：阻止铜线棒的腐蚀和结垢，提高发电机冷却效果，消除了发电机存在的许多安全隐患；处理系统运行稳定，系统维护工作量小。| 节水效益：节省除盐水，内冷水系统不再需要频繁换水，只需补充因取样分析和蒸发所消耗的水量；| 经济效益：降低运行费用。12、知识产权| SZSY型发电机内冷水处理装置，2004年申请，2007年获得中华人民共和国技术发明专利授权（专利号：ZL200410052010.6）；| 真空除氧装置，2007年申请，2008年获得实用新型专利（专利号：ZL200720172192.X）；| 膜除氧装置，2007年申请，2008年获得实用新型专利（专利号：ZL 2007 2 0172191.5）；| 树脂无损输送和装卸再生装