发电机内冷水的处理方法实用版

YF-ED-J7535
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发电机内冷水的处理方法
实用版
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
发电机内冷水的处理方法实用版
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国内外控制发电机内冷水水质的方法很多,主要有:混床处理法、向内冷水补加凝结水法、碱化处理法、密闭式隔离水冷系统法和缓蚀剂法等。

本文将对这些方法逐一进行介绍。

1 混床处理法
小混床用于除去水中的阴、阳离子及内冷水系统运行中产生的杂质,可达到净化水质的目的,其主要存在的问题是运行周期短、运行费用较高,或可能由于运行终点未及时监测,反而释放大量的铜离子污染水质[2]。

小混床内装的普通型树脂常泄漏大量低分子聚合物,它们会污染
系统并使小混床出水ｐＨ偏低,加重铜表面的腐蚀。

因此,可以增设一套ＲＮａ+ＲＯＨ混床,组成双套小混床。

由于发电机内冷水铜导线的腐蚀产物主要含Ｃｕ2+和ＨＣＯ-3,增设ＲＮａ+ＲＯＨ混床后,在ＲＮａ+ＲＯＨ混床内,会发生下列离子交换反应:
Ｃｕ2++2ＲＮａ——Ｒ2Ｃｕ+2Ｎａ+ (1)
ＨＣＯ-3+ＲＯＨ——ＲＨＣＯ3+ＯＨ- (2)
通过上述反应,内冷水中微量溶解的中性盐Ｃｕ(ＨＣＯ3)2转化为ＮａＯＨ,使溶液最终呈微碱性,从而改善了内冷水水质,抑制了铜的腐蚀。

运行时,交替投运ＲＮａ+ＲＯＨ和ＲＨ+Ｒ
ＯＨ小混床。

当ｐＨ低时,投运ＲＮａ+ＲＯＨ小混床,此时电导率会随着Ｎａ+的泄漏逐渐升高;当电导率升到较高时,关闭ＲＮａ+ＲＯＨ混床,投运ＲＨ+ＲＯＨ混床,内冷水的ｐＨ值会降低;当ｐＨ低到一定值时,再投运ＲＮａ+ＲＯＨ混床,如此反复操作以使内冷水各项指标合格。

双套小混床处理法对提高内冷水ｐＨ值、降低铜腐蚀的效果较好,但它也有不足之处,如:在ＲＮａ+ＲＯＨ运行状态,如果补充水水质不良,将会有大量Ｎａ+短时泄漏,导致内冷水电导率快速上升[2],这样会使泄漏电流和损耗增加,严重时还会发生电气闪络,破坏内冷水的正常循环,甚至损坏设备。

2 向内冷水补加凝结水法
向内冷水补加凝结水相当于向内冷水中加
入微量的氨,从而提高ｐＨ值,达到防腐的目的[3、4]。

采用该方法存在的问题是:敞开式内冷水系统容易使氨气挥发、二氧化碳溶解,使内冷水ｐＨ值降低。

由于凝结水电导率不稳定,易使系统安全性更差。

若采用此法,为保持内冷水箱水量平衡,必须放掉水箱中的一部分水。

这部分水如排掉,损失大,若回收至凝汽器,铜导线的腐蚀产物会被带入锅炉给水系统,造成热力系统结铜垢。

再者,凝结水中含有的铵离子易引起氨蚀。

3 碱化处理法
在发电机运行温度下,内冷水最佳ｐＨ值为8.0～9.0[5]。

因此,通过对发电机内冷水碱化处理,将ｐＨ值提高到7.0以上,使发电机铜导线进入稳定区,可以达到减缓腐蚀的目的。

陈戎
[6]针对华能岳阳电厂曾发生发电机线棒烧损的事故,发现在内冷水系统中添加碱性介质,将内冷水调整至碱性运行,可以降低内冷水的含铜量,且内冷水各项运行水质均符合国家标准。

碱化处理有两种方式:(1)内冷水系统的离子交换混床采用钠型阳树脂;(2)向冷却水中加入一定量的稀氢氧化钠溶液,但此法在现场不常使用。

碱性处理法的优点是:(1)内冷水系统对空气的侵入不敏感,在ｐＨ为8.5～9.0时,含氧量对铜腐蚀速率的影响相对较小;(2)由于加入了微量氢氧化钠,使得整个系统具有较大的缓冲作用,二氧化碳对ｐＨ的影响较小,短时的密封失效对系统的影响不会很大。

4 采用密闭式隔离水冷系统
采用密闭式隔离水冷系统,混床运行周期
长,有害物质浓度低;该系统可以实现自动控制,初投资及运行费用低。

同时,机组除氧器和Ｈ/ＯＨ混床可起到过滤器的作用,截留少量腐蚀产物和粒状杂质,但此种方法须封闭内冷水箱、除盐水箱及整个供水系统。

5 加缓蚀剂法
添加铜缓蚀剂是保证内冷水水质最重要的方法之一,此法操作简便,效果好,换水少。

因此,有针对性地开发和筛选高效铜缓蚀剂对于内冷水处理很有必要,以下介绍几种加缓蚀剂的方法。

(1)2—巯基苯并噻唑(ＭＢＴ)是一种可用于预膜处理的缓蚀剂。

预膜处理是在发电机停运后,先对内冷水系统进行冲洗,再向系统内加入氨水,在常温下循环氨洗。

氨洗结束后排尽氨
液,然后进行预膜,预膜后再将系统清洗干净。

机组投运后,继续向内冷水加入ＭＢＴ进行运行补膜。

这样,不仅可以满足发电机电气性能的要求,同时也达到了防腐蚀的目的。

宋丽莎等[7]对潍坊电厂1号机组(300ＭＷ)发电机内冷水系统进行了ＭＢＴ预膜处理试验,试验表明:发电机投入运行后,继续向内冷水中加入ＭＢＴ,其浓度控制在(0.5～2.0)ｍｇ/Ｌ,就可达到防腐防垢的目的。

用ＭＢＴ处理存在一些问题,如:ＭＢＴ要靠ＮａＯＨ来溶解,会提高冷却水的电导率;ＭＢＴ有异味;ＭＢＴ浓度很小时反而会加速铜的腐蚀;在ｐＨ低、系统漏气的情况下,ＭＢＴ易形成沉淀,影响保护膜的形成,造成铜线散热不良,或者发生空心铜导线堵塞事故,故ＭＢＴ处理法现在已基本不用。

(2)江红[8]用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(ＡＰＤＣ)替代ＭＢＴ做铜缓蚀剂,发现ＡＰＤＣ溶解性好,不影响水质;缓蚀性稳定可靠,不会因溶解氧的增加而析出。

(3)有很多电厂采用苯并三氮唑(ＢＴＡ)做发电机铜导线的缓蚀剂[9],周国定等[10]用ＢＴＡ、ＭＢＴ作了对比试验,发现ＢＴＡ比ＭＢＴ有更多优点。

韩晓东等[11]针对大坝发电厂4台300ＭＷ双水内冷发电机组内冷水铜合格率低的情况,在停机时对该发电机铜导线采用ＢＴＡ进行预膜。

预膜后,机组运行时内冷水铜合格率大幅度提高,有效地控制了铜导线腐蚀。

曾令梅等[12]通过防腐试验,也发现ＢＴＡ作为铜缓蚀剂可以保证发电机内冷水水质不超标,故大大降低了除盐水补充量。

许美景等[13]也对秦山核
电站双水内冷发电机铜导线的腐蚀情况作了研究,发现ＢＴＡ的实验效果很好。

(4)于萍等[14]用二巯基噻二唑(ＤＭＴＤ)与ＢＴＡ、ＭＢＴ做了对比试验,发现ＤＭＴＤ有很好的水溶性,缓蚀效果也较佳。

(5)内冷水加缓蚀剂处理的关键是既要防腐效果好,又要经济,还要加药量少,以防止电导率过大。

因此,开发复合高效缓蚀剂成为首选。

近来,研究者对一些复合高效缓蚀剂作了很多研究,如秦技强等[15]研究了新型铜缓蚀剂ＥＴ、ＥＴＢ(ＥＴ与ＢＴＡ的复合配方),研究发现在内冷水中ＥＴ对紫铜具有较好的缓蚀作用,其与ＢＴＡ复配后,在铜表面形成致密络合物膜,其缓蚀作用比ＥＴ及ＢＴＡ单独使用时都强。

濮文虹等[16]将ＷＹ1复合缓蚀剂应用在华能岳阳
发电机内冷水系统中防腐,发现其防腐蚀性能优于其它常用的缓蚀剂单体,能够满足发电机内冷水系统在运行中的防腐要求。

林婵希等[17]也于1993年对来宾电厂1号机发电机内冷水进行了联合添加ＢＴＡ(苯并三氮唑)+ＥＡ(乙醇胺)缓蚀剂的处理,缓蚀效果较明显。

彭吉民等[18]开发了一种含多种有机杂环化合物的复配体ＺＰ,并在国产100ＭＷ和200ＭＷ机组上分别进行了应用,取得了很好的效益。

6 结语
(1)上述几种控制发电机内冷水水质的方法各有优缺点,不同电厂应酌情选用。

(2)由于发电机导线材质是紫铜,所以开发、研制铜缓蚀剂是解决发电机内冷水水质问题的一个重要方向。

又因复合缓蚀剂有加药量
少、使内冷水电导率增加较少、缓蚀效果比单体效果好等优点,所以开发、研制复合缓蚀剂是优化内冷水水质的有效途径。