一种处理发电机定冷水微碱化三层床技术研究

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1、第l6卷(2014年第6期)电力安全技术A一种处理发电机定冷水的微碱化三层床技术研究王宏义，苏文湫，陈雪明，缪盛华，詹小燕(1．浙江浙能乐清发电有限责任公司，浙江温州325609；2．浙江大学，浙江杭州310058)[摘要]分析了国内外控制定冷水水质的现状，阐述了微碱化三层床技术的原理，介绍了采用该技术原理的实验装置，并对实验结果进行了分析，且将该技术方案应用于某发电厂定冷水水质的处理，实践表明：通过该技术方案处理后定冷水的pH值、Cu2+浓度及g-,?-率各项指标全部达到定冷水水质标准。[关键词]定冷水；微

2、碱化；三层床；pH值0引言种：一种是投加碱性药剂法；另一种是离子交换旁路处理法。投加碱性药剂法可有效提高定冷水的大型发电机的定子绕组在运行过程中会产生大pH值，从而有效地抑制铜腐蚀。但这种方法有一量热量，必须通过冷却水加以冷却。在实际生产过定的缺陷，主要是珊眭药剂的投加量难以控制，存程中，发电机组常以除盐水或凝结水作为冷却水。在技术风险；同时，电导率与Cu浓度均会逐渐因受CO：溶解及发电机空芯铜导线(线棒)腐蚀的上升，需经常换水。离子交换旁路处理法则是近年影响，在定冷水的循环使用过程中，如不加以处理来应用最广

3、的一种定冷水水质控制方法，已被国内或更换，其pH值会逐渐下降，而Cu浓度与电外大中型电厂广泛认同。导率将逐渐上升，这对发电机的安全运行将构成很目前，许多电厂采用内充“RH+ROH”离大威胁。电导率过高时，聚四氟乙烯绝缘引水管会子交换树脂的小混床来控制定冷水水质。这种小发生漏电、闪络烧伤等故障；pH值过低时，对空混床可有效控制定冷水的Cu浓度与电导率，但芯铜导线的腐蚀将加剧，定冷水中Cu浓度将急对pH的控制效果较差。多数情况下测得的定冷水剧增大。当Cu2浓度急剧增大后，一方面导致电pH值小于7，达不到定冷水的水

4、质标准，致使发导率上升，影响绝缘性能；另一方面导致空芯铜导电机铜线棒的腐蚀较为严重，不利于发电机组的安线内壁产生非均匀结垢，引起阻塞，影响冷却效果，全运行。为了克服“RH+ROH”小混床的缺点，严重时还会造成发电机绕组局部超温，甚至烧坏。部分电厂采用内充“RH+ROH”离子交换树脂与国内外一些电厂都曾发生过此类事故。“RNa+ROH”离子交换树脂的2个小混床来控制为确保发电机的安全运行，世界各国对定冷水定冷水水质，其效果较佳，但缺点是涉及的设备多，水质均有严格要求。我国DL／T80l一20l0大型而且操作较为

5、复杂。发电机内冷却水质及系统技术要求))规定：定冷水电导率在0．4～2．0~S／cm之间；pH在8～9之2微碱化三层床技术原理间；Cu浓度不大于20g／L。根据现有小混床的实际使用情况，结合离子交1国内外控制定冷水水质的现状换理论，研发了一种处理效果好、操作简便、运行可靠的微碱化三层床技术。微碱化三层床内自上至目前，国内外控制定冷水水质的主要方法有2下依次填充阳、阴、阳3层树脂，其中阳树脂需经一一A电力安全技术第16卷(2014年第6期)过碱化处理，各层树脂分工明确，作用各异。上层水通常呈中性，pH值明显偏低

6、。为了提高DH值，阳树脂的作用是去除定冷水中的Cu，使进入中实验采取对阳树脂进行微碱化处理的措施。图2为层阴树脂层的Cu2大为减少，从而降低Cu2对阴微碱化三层床处理模拟定冷水的pH值变化情况。树脂的催化污染，避免阴树脂在高温下快速分解。由图2可知：在30天的连续运行试验期内，模拟中层阴树脂的作用是去除因空气泄漏而进入定冷水定冷水的pH值能稳定地维持在8．0～8．2之间，中的CO和HCO一等，可提高定冷水的DH值。全部达到DL／T80l一20l0大型发电机内冷却水下层阳树脂的作用是去除阴树脂的分解产物NH，，

7、质及系统技术要求的标准。并进一步去除自上层阳树脂中泄漏下来的Cu2，模拟定冷水DH值的提升，可用离子交换平以提高定冷水的水质。衡理论予以解释，Na与RH型阳树脂中的H发下文拟通过实验，考察微碱化三层床技术的基生交换反应，当达到交换平衡后，水中NaOH含本性能。量主要与[RNa】和【RH】的比值有关。对传统的“RH+ROH”小混床而言，RNa含量约为0，水中3实验装置基本上无NaOH，因此水质呈中性；而对微碱化三层床而言，由于先前已经过NaOH溶液碱化处理，实验装置如图l所示，该装置主要由离子交阳树脂中RNa比

8、例相对较高，因此pH值可获得换柱、水箱、温控系统、CuSO溶液及计量泵组显著提升。成。离子交换柱内径为20mm，树脂层有效高度为450mm，水箱有效容积为20L。循环水流量控制在5L／h，温度控制在40℃。为了模拟因发电机铜线棒腐蚀而产生的Cu，用计量泵连续向水箱投加CuSO溶液，水箱内Cu浓度约15gg／L。试验采用的仪器有：电导率仪(Sension5，Hach，美国)、pH计(Orion230A