SZSY型發(fā)電機(jī)定冷水處理裝置的考察與應(yīng)用

楊惠玲

摘要：侯馬熱電分公司的兩臺(tái)機(jī)組在2014年18月投產(chǎn)后，定冷水的PH值為酸性，銅含量超標(biāo)（為同類(lèi)機(jī)組共性問(wèn)題），為防止發(fā)電機(jī)銅制件的腐蝕，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性，經(jīng)大量調(diào)研后，我公司對(duì)定冷水處理裝置進(jìn)行了技術(shù)改造，采用了SZSY型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理裝置，為國(guó)家專(zhuān)利技術(shù)。經(jīng)改造后，達(dá)到了預(yù)期的效果，定冷水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)最新要求。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī) 定冷水 SZSY 裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2016）07（b）-0000-00

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：侯馬熱電兩套機(jī)組相繼投產(chǎn)后，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的PH值為6左右，運(yùn)行時(shí)銅離子均高達(dá)100ug/l以上，#2機(jī)組未加樹(shù)脂，運(yùn)行時(shí)銅離子均達(dá)30ug/l以上，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)（Cu2+≤20ug/l）。銅離子的超標(biāo)，說(shuō)明發(fā)電機(jī)銅線棒正在發(fā)生著嚴(yán)重的腐蝕。經(jīng)工程部化學(xué)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行大量調(diào)研后，決定對(duì)定冷水裝置進(jìn)行SZSY技術(shù)改造，并在機(jī)組投產(chǎn)的第二、三個(gè)月內(nèi)實(shí)施，改造后定冷水運(yùn)行指標(biāo)全部達(dá)到最新標(biāo)準(zhǔn)。

1立項(xiàng)原因或背景

發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)與發(fā)電機(jī)的對(duì)地絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率密切相關(guān)，所以?xún)?nèi)冷水處理工藝的優(yōu)劣直接影響機(jī)組的運(yùn)行安全。

發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理的目的是防止銅線棒腐蝕和內(nèi)冷水通道結(jié)垢堵塞。發(fā)電機(jī)銅線棒一般由純銅或銅的低銀合金制成，其化學(xué)穩(wěn)定性好，但長(zhǎng)期處于高溶解氧濃度、低pH的內(nèi)冷水介質(zhì)中，銅線棒仍存在腐蝕問(wèn)題。銅線棒在內(nèi)冷水中的腐蝕將導(dǎo)致如下問(wèn)題：

① 內(nèi)冷水銅離子濃度增大，電導(dǎo)率升高，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)對(duì)地絕緣性能惡化；②長(zhǎng)期腐蝕將使銅線棒材質(zhì)性能發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生銅線棒穿孔漏水；③ 高濃度銅離子可在發(fā)電機(jī)銅線棒內(nèi)冷水通道內(nèi)沉積，導(dǎo)致內(nèi)冷水通道堵塞，發(fā)電機(jī)銅線棒局部過(guò)熱燒毀。

2011年5月，《大型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求（DL/T801-2010）》發(fā)布和執(zhí)行，要求在發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)非密閉運(yùn)行時(shí)的內(nèi)冷水pH值8.0～9.0，電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm（25℃），銅離子濃度低于20μg/L。

侯馬熱電發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理裝置改造前運(yùn)行實(shí)況：兩套機(jī)組相繼投產(chǎn)后，運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的PH值持續(xù)保持在6.3以下，為酸性（標(biāo)準(zhǔn)為PH：8-9）；在頻繁換水的前提下，#1機(jī)組已加入樹(shù)脂，運(yùn)行時(shí)銅離子均高達(dá)100ug/l以上，#2機(jī)組未加樹(shù)脂，運(yùn)行時(shí)銅離子均達(dá)30ug/l以上，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)（Cu2+≤20ug/l）。銅離子的超標(biāo)，說(shuō)明發(fā)電機(jī)銅線棒正在發(fā)生著嚴(yán)重的腐蝕，如不盡快進(jìn)行改進(jìn)，會(huì)有如下惡果產(chǎn)生；① 內(nèi)冷水銅離子濃度增大，電導(dǎo)率升高，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)對(duì)地絕緣性能惡化；②長(zhǎng)期腐蝕將使銅線棒材質(zhì)性能發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生銅線棒穿孔漏水；③ 高濃度銅離子可在發(fā)電機(jī)銅線棒內(nèi)冷水通道內(nèi)沉積，導(dǎo)致內(nèi)冷水通道堵塞，發(fā)電機(jī)銅線棒局部過(guò)熱燒毀。如不盡快實(shí)施改造，機(jī)組的運(yùn)行安全性會(huì)受到很大的影響，因此急需對(duì)定冷水處理裝置進(jìn)行技術(shù)改造。

2應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

經(jīng)考察，SZSY型工藝是目前國(guó)內(nèi)能使發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)安全、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的內(nèi)冷水處理工藝，已在國(guó)內(nèi)各大電力集團(tuán)廣泛使用，目前國(guó)內(nèi)有140多臺(tái)機(jī)組安裝運(yùn)行分床旁路處理裝置，最長(zhǎng)運(yùn)行使用時(shí)間已有10年，實(shí)際使用運(yùn)行情況達(dá)到了預(yù)期效果，內(nèi)冷水質(zhì)達(dá)標(biāo)合格率100%。該裝置樹(shù)脂失效可以體外再生，節(jié)省了更換樹(shù)脂的費(fèi)用，運(yùn)行成本大大降低。在完成定冷水處理裝置技改造后，發(fā)電機(jī)定冷水水質(zhì)優(yōu)良，達(dá)到定冷水水質(zhì)最新指標(biāo)要求，每年直接及間接節(jié)約生產(chǎn)及檢修維護(hù)費(fèi)用50-100萬(wàn)元，同時(shí)降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約水資源，具有安全、環(huán)保、節(jié)能等多重效益。

3改造方案說(shuō)明簡(jiǎn)單示意及材料計(jì)算

我公司#1、2發(fā)電機(jī)為水氫氫冷卻方式，轉(zhuǎn)子氫冷，定子水冷，內(nèi)冷水系統(tǒng)目前為非密閉運(yùn)行，標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)冷水pH值8.0～9.0，電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm（25℃），銅離子濃度低于20μg/L。原有的內(nèi)冷水處理是隨發(fā)電機(jī)配套過(guò)來(lái)的小混床處理裝置，其原理是取出內(nèi)冷水循環(huán)水量的8～10%通過(guò)小混床旁路處理，除去內(nèi)冷水中的銅離子和其他雜質(zhì)離子，降低內(nèi)冷水的電導(dǎo)率和銅離子濃度。目前內(nèi)冷水水質(zhì)為pH值6.0左右（標(biāo)準(zhǔn)值為pH值8.0～9.0），電導(dǎo)率xxμS/cm左右（標(biāo)準(zhǔn)值為電導(dǎo)率0.4～2.0μS/cm），pH值和電導(dǎo)率均不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，銅線棒的腐蝕速率較高。若pH值和電導(dǎo)率長(zhǎng)期不達(dá)標(biāo)就會(huì)使發(fā)電機(jī)定子銅線棒腐蝕和內(nèi)冷水通道堵塞，增加檢修率，縮短發(fā)電機(jī)使用壽命。

方案說(shuō)明：采用分床處理技術(shù)的SZSY-3型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理裝置是一體化設(shè)備，所有部件（包括選用的在線pH表和在線電導(dǎo)率表）均設(shè)計(jì)在一個(gè)機(jī)柜里，對(duì)外有三個(gè)接口，均采用法蘭連接。連接管尺寸為Dn15，材質(zhì)為不銹鋼管，壁厚不少于2mm。裝置占地面積1300㎜×750㎜，機(jī)柜四面及頂部均可拆卸。實(shí)物照片及外形尺寸見(jiàn)圖5，具體連接位置和連接方式參見(jiàn)圖6。不需要停機(jī)，整個(gè)改造過(guò)程可以在機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行，不會(huì)影響機(jī)組安全運(yùn)行。SZSY-3型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理裝置外形尺寸與實(shí)物圖如下：

4總體性能指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外、集團(tuán)公司內(nèi)其他單位技術(shù)的比較

1）通過(guò)改造，使發(fā)電機(jī)的銅腐蝕大大降低，安全性大大提高，更便于機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行，也減少了維護(hù)量。2）改造后定冷水水質(zhì)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外、集團(tuán)公司內(nèi)其他單項(xiàng)位比較，均處于最為領(lǐng)先的水平，且運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)，在同行業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先。

5存在的問(wèn)題及推廣應(yīng)用前景

1）存在的問(wèn)題為：當(dāng)定冷水處理裝置的樹(shù)脂失效后（1.5年以上），需進(jìn)行體外再生，但因當(dāng)時(shí)資金有限，沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)樹(shù)脂再生裝置，需遠(yuǎn)程運(yùn)輸至設(shè)備原廠家進(jìn)行再生，一次時(shí)間最少15天，對(duì)機(jī)組運(yùn)行會(huì)有影響，且樹(shù)脂的運(yùn)輸會(huì)有污染及冰凍的風(fēng)險(xiǎn)存在。另外，本裝置會(huì)受到發(fā)電機(jī)漏氫的影響較大，定冷水如因漏氫就需大量換水，會(huì)大幅度降低本裝置的運(yùn)行周期。2）通過(guò)改造使機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行更加可靠，實(shí)踐反映改造方案行之有效，值得借鑒。

參考文獻(xiàn)

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