发电机内冷水系统的现状及优化处理

发电机内冷水系统的现状及优化处理
发表时间：2011-10-26T09:12:34.097Z 来源：《魅力中国》2011年7月下供稿作者：赵军阳
[导读] 控制发电机的内冷水水质是发电机安全运行的一个重要保证，那么，对它的改善处理就显得十分重要了。

赵军阳
（浙江浙能乐清发电有限责任公司，浙江乐清 325609）
中图分类号：TM6 TM3 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2011）07-307-01
摘要：控制发电机的内冷水水质是发电机安全运行的一个重要保证，那么，对它的改善处理就显得十分重要了，本文研究了发电机内冷水系统的现状及优化处理，首先从现状出发发电机内冷水旧标准与新标准不相适应的情况以及按照国家标准控制的难点，再从优化处理方面探讨了优化处理的一些方法和优化处理的装置。

关键词：发电机；内冷水系统；现状；优化
一、发电机内冷水系统的现状
（一）发电机内冷水旧标准与新标准不相适应。

发电机内冷水作为冷却介质的水质要满足的条件是：绝缘性能要好，也就是说导电率较低；对发电机的空心铜导线和冷却水系统要没有腐蚀性，也就是要有较高的pH值；发电机冷却水中的杂质不能在空心铜导线内结垢。

对于内冷却水的这种要求，旧标准中只对内冷却水的pH值、电导率以及铜离子股一定了一个标准，而新的标准如下：
由此可以看出，新标准中不仅包含了pH值、电导率和含铜量的标准，还新增了硬度、含氨量以及溶氧量的标准，而且对电导率以及含铜量的要求比较苛刻，
（二）按照国家标准控制的难点。

首先、PH值和电导率不能同时达到标准，发电机的冷却水的补充水的补充水是除盐水或者是凝结水，或者是把两者按一定的比例相结合。

除盐水的PH值为7.0左右，电导率是0.2μS/cm，但是除盐水箱不是很严密，容易受到空气中的二氧化碳等溶解气体的影响，除盐水的PH值会小于7.0，电导率也会变成1.0μS/cm。

其PH会随着溶解的二氧化碳的增多而降低，在每一升的除盐水中对多可以溶解1毫克的二氧化碳，PH值将会降到5.5。

发电机冷却水补充除盐水之后，PH值在6.4左右，电导率在1.5μS/cm，在这样的情况下电导率是合格的，但是PH值偏低，容易发生腐蚀。

凝结水是蒸汽做功之后的冷凝水，PH值在8.0至9.0之间，电导率是2.0μS/cm，这时凝结水中含有少量的氨，氨对凝结水的电导率有很大的影响，如果发电机是冷却水补充凝结水，那么，随着冷却水溶解气体的增多，导电率也会随着增大，从而就超过了最大限度，也就是超过了规定的2.0μＳ/ｃｍ。

除此之外，把凝结水作为补充水时，一旦出现凝结器泄露的情况，循环水中的杂质就会随着凝结水计入到发电机的内冷却水中，从而造成污染。

对于现在的大多数电厂来说，在这种情况之下，都是比较融通易发生铜腐蚀的。

下面就是比较典型的电厂补充不同水质的水的发电机内冷水的水质状况：
由此可以看出，凝结水喝除盐水按照比例混合进行补充，由于加氨量以及运行工况等的变化，会使得凝结水的电导率产生变化，所以，具体实施起来可操作性比较差，现场也无法得到控制。

三、优化处理的方法
（一）改变混床内阴阳树脂的比例。

这一措施可以利用除盐水和部分混床处理的现有的系统进行有机结合，通过小型的试验把混床中的阴阳树脂的比例加以改变，并把通过的处理水量也进行改变，并用导电率表来对混床的失效与否进行监测，从而来使水质和新的标准的要求相符合。

（二）密闭式内冷却水循环系统处理。

这一措施就是在系统运行时，要在密闭性比较好的情况下进行，一般采用部分水净化的方式，也就是部分发电机内冷却水经过小混床处理之后，来使水中的离子含量降低，并把少量的腐蚀产物以及颗粒状的杂质进行截留。

经过净化混床处理之后，水的纯度就比较高了，另外，由于水质缓冲性能比较差，所以，可以适当的在水中加入少量的碱性物质来使PH处于稳定状态。

这一方式，可以使内冷却水的PH 值一直稳定在8.5左右，铜含量通常都是零，电导率在1.6左右，再加上它的补充水是除盐水，水中就不含有氨，也就是说，该处理方式和新的标准的要求相符合。

（三）单床离子交换微碱化法的改进。

为了对机组安全、正常且稳定的运行进行保证，为了使内冷水水质达到合格的标准，在每一台发电机上都配置一套内冷水超净化处理装置，每一套内冷水超净化处理装置都由一台不锈钢超净化离子交换器、树脂捕捉器、在线PH表、在线电导率表，一套特制树脂捕捉器以及一台仪表控制柜以及相应的不锈钢管路、不锈钢阀门、不锈钢管件以及不锈钢仪表来构成。

对于冷却水系统中的工作介质除盐水来说，
必须要满足以下的要求：硬度要小于等于2.0μmol/L，当然，其中的二氧化硅、铜离子以及铁离子的含量要小于等于50ppm，其中的硫离子以及氯离子的含量要小于等于1ppm；除盐水的PH要在7至8之间；除盐水在20℃时的电导率要小于等于1.0μs/cm；除盐水的补水压力要在0.2至0.7Mpa之间。

补充进入到系统中的水先要经过离子交换器之后才能进入到水箱里，之后再从水箱进入到水泵中，之后再进入到冷却器等等的主循环回路中。

在正常的运行期间，这一整个系统中的冷却水必须要始终保持比较高的纯度，其中电导率要小于等于0.5μs/cm，所以，在温度调节阀的出口设置出一条旁路通道，从而来使系统中的一部分冷却水能够从这条通路中进入到离子交换器中净化，在净化完之后这一部分水的电导率就能够达到0.2μs/cm，在接下来就又流回到水箱里，在这里需要注意的是，这一条旁路的最大流量要鼻息用的额定流量的20%来的小。

经过这样的改造，从超净化离子交换器中出来的水的水质，它的PH值在7至9之间，电导率0.1μs/cm，含铜量小于等于20μmol/L，和新的标准相符合。

四、NLS-01型发电机内冷水优化处理装置
这一处理装置首先，可以使系统出水的PH处于8.0至9.0之间，这样就能把发电机内冷水铜导线腐蚀的问题从根本上进行解决。

其次，采用这一冷水优化处理装置，可以使内冷水系统的电导率一直稳定在1.0至2.0μs/cm，核心的标准相符合。

再者，在该装置下，冷却水中的铜离子含量一直维持于10μg/L之下。

最后，这一发电机内冷水处理装置的组成部分是一套混合离子交换器、一套自动加减调节PH值的装置、在线电导率仪以及PH值表计，并且所有的这些装置采用的都是不锈钢。

另外，为了防止树脂进入到系统中，还在混合离子交换器的出口处加装了树脂捕捉器，并在混合离子交换器内装填经过特殊处理的离子交换树脂。

五、结语：
总之，解决发电机内冷水系统的水质问题是一件迫在眉睫的事，它对整个发电机的安全运行都有着重要的影响，所以，对于相关人员来说，要不断对其装置进行优化，对处理的方法进行改善，尽可能的把水质问题从根本上进行解决。

参考文献：
[1]曹长武，宋丽莎，罗竹杰.火力发电厂化学监督技术.北京：中国电力出版社.2005.
[2]李智英.300 MW机组内冷水处理方式优化.陕西电力,2009.。