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發(fā)電機內冷水處理技術的探討

  
評論: 更新日期:2014年06月03日

1 發(fā)電機內冷水的水質要求
??????? 大中型發(fā)電機組設備普遍采用水-氫冷卻方式,發(fā)電機內冷水選用除鹽水或凝結水作冷卻介質。冷卻水的水質對保證發(fā)電機組設備的安全經濟運行是非常重要的。近年來隨著大容量、亞臨界、超臨界發(fā)電機組的投入運行,為了確保發(fā)電機組設備的安全運行,對發(fā)電機內冷水品質的要求越來越高,國標GB/T12145-1999《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量》,對發(fā)電機內冷水質量標準有如下規(guī)定:
??????? a)對雙水內冷和轉子獨立循環(huán)的發(fā)電機組,在25℃溫度下,冷卻水電導率不大于5μS/cm,銅的質量濃度不大于40μg/L,pH值大于6.8;
??????? b)機組功率為200 MW以下時,發(fā)電機冷卻水的硬度(水中鈣和鎂陽離子的總濃度)不大于10μmol/L,機組功率為200 MW及以上時,發(fā)電機冷卻水的硬度不大于2μmol/L;
??????? c)汽輪發(fā)電機定子繞組采用獨立密閉循環(huán)水系統(tǒng)時,其冷卻水的電導率小于2.0μS/cm。
??????? 2 目前國內外發(fā)電機內冷水處理的方法及存在問題  
??????? 為了改善發(fā)電機內冷水的水質,目前國內外發(fā)電機組普遍采取的防腐、凈化處理的方式主要有單純補充除鹽水或凝結水運行方式、內冷水加銅緩蝕劑法、小混床處理法和雙小混床處理法。這些方法  在實際生產中難以解決內冷水中的電導率和pH值機內冷水的關鍵技術是解決現(xiàn)有小混床處理法中電導率、銅離子指標必須長期合格的問題,即發(fā)電機的內冷水pH不小于7.0,并穩(wěn)定在7~8之間;解決小混床偏流、漏樹脂而導致出水p H值偏低引起循環(huán)系統(tǒng)酸性腐蝕問題;解決小混床樹脂交換容量小,機械強度低,易破碎問題;實現(xiàn)閉式循環(huán)系統(tǒng)及防止補水對循環(huán)內冷水產生受沖擊性污染問題,實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行及免維護等功能。
??????? 3 發(fā)電機內冷水超凈化處理的創(chuàng)新技術
??????? 西北電力試驗研究院研究開發(fā)的發(fā)電機內冷水超凈化處理技術,是在現(xiàn)有的小混床處理技術的基礎上,實現(xiàn)發(fā)電機內冷水處理技術的創(chuàng)新。
??????? 3.1 系統(tǒng)總體設計創(chuàng)新
??????? 系統(tǒng)設計時,在小混床進、出入口處加裝樹脂捕捉器,確保在運行或停運狀態(tài)下,樹脂不會漏入發(fā)電機內;水箱增加呼吸組件,有效減少空氣中CO2對水質的污染,提高內冷水pH值;系統(tǒng)配置監(jiān)測電導率和pH值的測量儀表。
??????? 3.2 混床交換器內部結構創(chuàng)新
??????? a)將混床的單室結構改造成雙室結構,即將交換器內的多孔板分隔成上下兩個室,孔上安裝不銹鋼水帽,上下兩室中填充特制離子交換樹脂,上、下兩室可以獨立再生和反洗,有效地解決了單室結構在反沖洗時,因上部失效樹脂混入下部未失效高再生的樹脂層中,影響出水水質的問題;
??????? b)交換器進水安裝了布水裝置,使進水均勻分布,減少了水流沖擊而產生的偏流;
??????? c)下部出水孔板均勻鉆孔,孔上加裝特制不銹鋼水帽,杜絕了漏樹脂的問題;
??????? d)床內加裝樹脂攪拌噴嘴,利用壓力水或壓縮空氣從噴嘴噴射中產生的動力混合攪拌陰陽樹脂,使兩種樹脂在罐體內均勻混合,從而提高出水水質。
??????? 3.3 采用特制的離子交換樹脂
??????? 采用特制的離子交換樹脂代替目前采用的普通型離子交換樹脂。這種特制的高強度離子交換樹脂是經水力分選、過篩、酸堿鹽和有機溶劑反復處理后,再經大劑量優(yōu)級純試劑深度再生、檢驗等嚴格的工藝優(yōu)選和處理后達到大幅度降低樹脂中的低聚合物含量而成的樹脂。這種優(yōu)選特制樹脂機械強度高、顆粒均勻,經試驗測定,優(yōu)選的陽離子樹脂交換容量比優(yōu)選前提高一倍,陰離子樹脂交換容量比
??????? 優(yōu)選前提高近4倍,運行周期是小混床的4~6倍。
??????? 3.4 運用實例
??????? 發(fā)電機內冷水超凈化處理技術在秦嶺發(fā)電廠220 MW機組和蒲城發(fā)電廠330 MW機組的應用中,總體性能和技術指標達到很好的效果,實現(xiàn)長周期免維護運行,安全可靠性高。改進后的超凈化處理裝置出水指標:實際運行中,電導率保持在0.06~0.1μS/cm之間,p H值在7~7.9之間。發(fā)電機內冷水水質指標:實際運行中,電導率在0.1~0.5μS/cm之間,p H值在7~7.9之間。根據科技查新資料顯示,該技術綜合性能指標已達到國際先進水平,填補了目前國內外大、中型發(fā)電機組不能同時滿足發(fā)電機內冷水電導率和p H值標準要求的技術空白。

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