二號(hào)機(jī)子冷卻水更換樹脂前后水質(zhì)調(diào)查與分析

曹 韻

（深能合和電力〈河源〉有限公司 廣東 河源 517025）

1 背景介紹

深能合和電力（河源）有限公司2×600MW工程是廣東省重點(diǎn)工程，電廠由深圳市能源集團(tuán)有限公司和香港合電投資有限公司共同投資興建。一期工程安裝兩臺(tái)600MW超超臨界國產(chǎn)燃煤機(jī)組，為華南地區(qū)第一個(gè)代表世界發(fā)電技術(shù)先進(jìn)水平的超超臨界大型燃煤機(jī)組電廠。一期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2008年底和2009年8月投運(yùn)。

我廠發(fā)電機(jī)組二號(hào)機(jī)定子內(nèi)冷水運(yùn)行一直存在pH不達(dá)標(biāo)、銅離子含量時(shí)而超標(biāo)等問題。我廠的定子冷卻水目前采取混床處理和間斷換水的處理方式?；齑驳奶幚矸绞绞菍?qiáng)酸H型陽離子交換樹脂和強(qiáng)堿OH型陰離子交換樹脂按照一定比例混合后，填充于一個(gè)離子交換器中，用于除去內(nèi)冷水中所含的微量離子，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

主要反應(yīng)如下：

2 原因查找

2.1 pH值一直偏低，導(dǎo)致有輕微銅腐蝕的發(fā)生。銅的腐蝕速率取決于水的含氧量和pH值，pH值對(duì)銅腐蝕影響主要是銅表面保護(hù)膜的形成，其穩(wěn)定性主要取決于內(nèi)冷水的pH值。根據(jù)水中銅含量與水中pH值的曲線關(guān)系，綜合分析，內(nèi)冷水最佳pH值控制在7.3-8.7。

2.2 離子交換樹脂交換能力下降。2010年7月份二號(hào)機(jī)組的發(fā)電機(jī)有問題時(shí)，為了加快線圈干燥速度，把定子冷卻水的溫度提高到了58℃，然而在操作過程中定子冷卻水混床未退出運(yùn)行，導(dǎo)致陰離子交換樹脂由于高溫浸泡而失效，交換能力大大的降低了。

3 數(shù)據(jù)分析

離子交換樹脂失效后，由于沒有備貨，一直到2010年11月18號(hào)更換了二號(hào)機(jī)離子交換樹脂。本次數(shù)據(jù)分析為十月份和十一月份的數(shù)據(jù)。定子冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 7064。

3.1 可以看出一號(hào)機(jī)、二號(hào)機(jī)的定子冷卻水的pH值比標(biāo)準(zhǔn)低。更換樹脂對(duì)pH值基本無影響。

3.2 可以看出一號(hào)機(jī)、二號(hào)機(jī)的定子冷卻水的的電導(dǎo)率都在合格范圍內(nèi)。二號(hào)機(jī)混床更換離子交換樹脂后，電導(dǎo)率略有下降。

3.3 可以看出一號(hào)機(jī)、二號(hào)機(jī)的定子冷卻水的的銅含量一直處于較高的狀態(tài)，且二號(hào)機(jī)經(jīng)常超標(biāo)。二號(hào)機(jī)更換定子冷卻水離子交換樹脂后十天銅含量較更換前有明顯下降趨勢(shì)，更換效果需要定期長期監(jiān)督。

表1

4 總結(jié)與建議

二號(hào)機(jī)定子冷卻水混床更換離子交換樹脂后，定子冷卻水水質(zhì)中的銅含量有明顯的下降趨勢(shì)，而對(duì)pH值的提高無明顯改善。

采用RH/ROH混床處理法工藝處理內(nèi)冷水，存在運(yùn)行周期短、出水pH偏低、運(yùn)行終點(diǎn)未及時(shí)監(jiān)測(cè)會(huì)釋放大量的銅離子等問題，影響了發(fā)電機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此我個(gè)人認(rèn)為更換這種樹脂在短期內(nèi)投運(yùn)效果尚可，但是長遠(yuǎn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還需進(jìn)一步改善。

改善一：減少銅腐蝕量。減少銅腐蝕量主要是提高定子冷卻水水質(zhì)的PH值到合適的范圍。改善方法可以考慮定期適量的往定子冷卻水中加入堿液（如氫氧化鈉）。亦可以考慮增加一套一臺(tái)RNa/ROH混床通過雙混床并聯(lián)旁路運(yùn)行的堿性運(yùn)行方式，。由于發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水銅導(dǎo)線的腐蝕主要含Cu2+和HCO-3，增設(shè)RNa/ROH混床后，其主要反應(yīng)如下：

RNa/ROH混床與RH/ROH混床聯(lián)合處理可見，內(nèi)冷水中的Cu2+和HCO3-會(huì)轉(zhuǎn)化為NaOH，使內(nèi)冷水pH保持弱堿性，抑制了銅導(dǎo)線的腐蝕。正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)內(nèi)冷水pH偏低時(shí)，投運(yùn)RNa/ROH混床，RH/ROH混床備用。但pH升高后，電導(dǎo)率也會(huì)隨之逐漸升高；當(dāng)內(nèi)冷水電導(dǎo)率較高時(shí)，關(guān)閉RNa/ROH混床，投運(yùn)RH/ROH混床，電導(dǎo)率會(huì)逐漸降低，但pH值也會(huì)隨之逐漸降低。當(dāng)pH降低到一定值時(shí)，再關(guān)閉RH/ROH混床，投運(yùn)RNa/ROH混床。如此反復(fù)操作來保證內(nèi)冷水各項(xiàng)指標(biāo)的合格。該方法不足之處在于操作較為頻繁。因此，也可以采用RNa/ROH混床常開，RH/ROH混床備用。當(dāng)內(nèi)冷水pH值偏低時(shí)，通過補(bǔ)加堿液提高pH值；當(dāng)內(nèi)冷水電導(dǎo)率偏高時(shí)，可通過運(yùn)行RH/ROH混床降低電導(dǎo)率。

改善二：提高離子交換樹脂質(zhì)量，性能，專業(yè)性（如采用進(jìn)口樹脂：羅萬哈斯公司生產(chǎn)的專用于定子冷卻水用離子交換樹脂），以及定期進(jìn)行離子交換樹脂的更換。定子冷卻水交換樹脂用量相對(duì)而言用量較少，但若質(zhì)量不好的話更換頻率較高，對(duì)水質(zhì)品質(zhì)波動(dòng)較大。因此建議使用高品質(zhì)質(zhì)量的離子交換樹脂。且我們?cè)谌粘Ｊ褂眉熬S護(hù)中一定要注意嚴(yán)禁用超過四十度以上水通過離子交換柱。

［1］DLT 801-2010大型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求[S].