应用发电机内冷水超净化处理装置改善内冷水品质

净水技术　ＷＡＴＥＲ　ＰＵＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．４　２００６　应用发电机内冷水超净化处理装置改善内冷水品质　程芳婷，舒新宽。李文涛。　ｆ１．江苏联合职业技术学院连云港中医药分院，江苏连云港　２２２００６；　２．江苏核电公司，江苏连云港２２２０４２；３．宝鸡第二发电有限公司，陕西宝鸡　７２１００８）　摘要发电机内冷水系统是保证发电机组正常稳定运行的重要部分，宝鸡第二发电公司＃１～４发电机自投运以　来．内冷水水质一直存在ｐＨ偏低、系统腐蚀严重等问题。针对发电机定子内冷水水质存在的问题，采用内冷水超净　化处理装置以后．内冷水品质得到明显改善。　关键词　发电机内冷水超净化处理系统　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｕｐｅｒ－Ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｏ　Ｉｍｐｒｏｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　Ｃｏｏｌｉｎｇ　Ｗａｔｅｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｈｅｎｇ　Ｆａｎｇｔｉｎｇ　Ｓｈｕ　Ｘｉｎｋｕａｎ　Ｌｉ　Ｗｅｎｔａｏ３　（Ｊ．Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　州Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｅｎ　Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００６，Ｃｈｉｎａ；２，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ￣Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２０４２，　Ｃｈｉｎａ；ｉ　Ｂａｏｊｉ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ　７２１００８，Ｃ拍ｔ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔ　ｔｏ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｐｏｗｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ　Ｂａｏｊｉ，ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｐＨ　ｌｏｗｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｉｎ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｓｅｒｉｏｕｓ．Ｆｏｒ　ｔｈｉｓ，ａ　ｓｕｐｅｒ－ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｗａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｅｒ－ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　１　发电机内冷水的水质要求　氧化物）颗粒，会在空心铜导线内沉积，造成导线内　发电机定子绕组和转子绕组等部件在运行中所　部冷却水流通截流面积减小，阻力加大，甚至完全堵　产生的热量必须由冷却介质带走。宝鸡第二发电公　塞。结果使发电机运行中线棒温度上升，严重的甚至　司＃１～４发电机组由东方电机厂制造，发电机采用　导致发电机线圈烧毁。因此，必须采取防腐和净化等　水氢气冷却方式，即发电机定子绕组采用超纯水水　措施改善冷却水品质。　冷却，发电机定子铁芯及转子采用氢气表面冷却。定　根据中华人民共和国国家标准ＧＢ／Ｔ１２１４５．　子冷却水是在高压电场中做冷却介质，水质不合格　１９９９《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》第　将可能引起发电机定子绕组内部结垢、腐蚀、线棒过　１１条之规定ｆ２】，并结合宝鸡第二发电公司（以下简称　热、以至短路烧毁等ｆｌ】。对内冷水的各项指标要求必　宝二）设备的实际情况，其发电机定子冷却水水质指　须保证发电机安全经济运行为前提。因此，通常对冷　标如表１所示：　却水的水质有十分严格的要求，除了清洁、透明、无　表１　宝二发电机定子冷却水水质指标　机械杂质外，还必须具备以下条件：　电导率（２５℃），（　Ｓ　含铜量／（　一・ｃｍ　）　Ｌ　）　ｐＨ（２５￣Ｇ）　硬度／（ｔｕｎｏｌ・Ｌ　）　（１）足够的绝缘性（即较低的电导率），以防止发　２０ｏ（不加缓蚀剂）　电机绕组对地短路而导致泄漏电流和介质损耗增加。　≤２　ｎｏ（添加缓蚀剂１　＞６．８　＜２．０　（２）不结垢。　（３）发电机铜导线和内冷水系统无侵蚀性等。因　２宝二的内冷水水质情况　为铜导线的腐蚀产物是各种金属氧化物（主要是铜　宝二内冷水水源为二级除盐水，在冷却水箱后　一２７—　维普资讯 http://www.cqvip.com

应用发电机内冷水超净化处理装置改善内冷水品质　设置小混床，采用密闭式冷却水系统ｌ　３＿。自１９９８年　１２月份投产至今．＃１～４发电机各定子冷却水含铜　量经常超标，系统腐蚀严重，基本上采取溢流方式运　行．这不仅为发电机的安全运行带来隐患，而且也浪　费了不少除盐水，并且给运行人员和化学监督增加　了不少工作量。其各机水质情况如下：　（１）综合几年的运行数据，各发电机内冷水含铜　一Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．４　２００６　的材质为０Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ［４１。　３．２超净化装置的简要工艺流程　纯水一自动补水阀　大气　水箱呼吸组件一内冷水水箱一水泵一Ｉ厂—～一触机一；　冷却器——ｌ　树脂　捕捉器　ｆＬ　树脂捕捉器　量在２０．５５～５８０．６５　ＩＸｇ／Ｌ之间，为保证含铜量在　超净化离子交换器　一　ｉ２００　ｇ／Ｌ以下，基本上采取溢流方式运行，即当含　铜量大于２００　ｇ／Ｌ时，以每台机５　ｔ／ｈ的速度补充　二级除盐水，化验分析当含铜量小于４０　ｇ／Ｌ以后，　停止换水进行“闭式运行”［３１。　（２）１９９９年６月．＃２机投运，内冷水箱后小混床　投运，连续监测内冷水，小混床出水ｐＨ较低仅５．９～　６．５，系统腐蚀严重．含铜量居高不下，于１９９９年１２　月消缺时发现发电机内有树脂。此后为保证发电机　的正常运行．小混床停运。　（３）针对于发电机内冷水系统腐蚀严重的情况，　于２０００年３月到９月．对＃２机内冷水箱加入ＢＴＡ　缓蚀剂和ＮａＯＨ调节ｐＨ，系统含铜量降为２０．５５～　２８０．３４　ｇ／Ｌ之间，距标准还有很大距离，而且操作　费时费力．系统导电度明显提高，本方法不可取。　（４）分析各机内冷水运行数据，发现造成发电机　铜含量过高的主要原因是内冷水ｐＨ过低所致，于　２００２年３月到６月采取了内冷水箱加氨水调节　ｐＨ，系统ｐＨ明显提高，含铜量小于６０　ｇ，Ｌ。但是，　系统未设置自动加药点，一次性加入氨水，容易造成　局部过浓．而且系统导电度明显提高．于２００２年６　月因加入氨水过多，内冷水导电度突然超标，引起发　电机跳机事故．所以本方法不可取。　因此，采取措施，提高发电机内冷水ｐＨ值，降　低铜导线的腐蚀速率，降低内冷水含铜量已势在必　行。经过对兄弟厂家的调研，决定安装发电机定子冷　却水超净化处理装置。　３发电机定子冷却水超净化处理装置在宝二的应　用　３．１　超净化处理系统的构成　它主要由超净化离子交换器、树脂捕捉器、水箱　防污染水位自动控制、水箱呼吸组件、特种阴阳离子　交换树脂、在线ｐＨ表、在线电导率表、压力表、流量　计、安全阀、取样门等组成，超净化离子交换器、管　道、阀门的材质为ｌＣｒｌ８　Ｎｉ９Ｔｉ，树脂捕捉器及水帽　一２８一　３．３净化处理系统内部结构的创新　上部进水口装有布水装置，使进水均匀分布，减　小冲击偏流；下部出水孔板设计均匀钻孔，孔上加装　特种不锈钢水帽，替代小混床塑料水帽，杜绝了塑料　水帽强度低、易变形、易老化、易破损漏树脂等问题；　双窒结构．交换器内用多孔板分隔成上下两个室，孔　上加装不锈钢水帽。上下两室中分别充入特制的离　子交换树脂．防止反冲洗时上部已失效树脂混入下　部高再生度树脂层。从而达到提高和稳定出水品质　的效果；交换器内加装树脂搅拌喷嘴，借助压力水或　压缩空气从喷嘴喷射而产生的动力混合搅拌阴阳树　脂，使阴阳树脂在罐内均匀混合，提高和稳定出水品　质：选择特制的高强度的离子交换树脂。该树脂不仅　强度高，不易破碎，颗粒均匀，交换容量高，而且出水　品质优良、出水ｐＨ高、电导率低，运行周期长，不需　要象普通树脂那样每隔数月抽出再生一次，只需每　年更换一次，费用低，免维护，且消除了小混床再生　失效后污染水质的隐患，安全可靠性高；配置性能可　靠的数显ｐＨ表、电导率表，连续监测超净化离子交　换器出口水质和内冷水的水质，满足了系统运行时　水质连续监测的需要。　３．４超净化处理系统的应用效果：　从２００３年４月起．对撑２发电机安装了内冷水　超净化装置。系统改造前后水质情况如表２所示　表２系统改造前后各项指标对比　项目　改进前　改进后　补水量／（ｔ・ｈ　）　）　接近于零　ｐＨ值（２５￣Ｃ）　５．９－６．５　７．Ｏ～８．Ｏ　导电度　ｓ・ｅｍ　）　Ｏ．７８～１．５Ｏ　Ｏ．１加．２　铜含量／０－，．ｇ・Ｌ－　）　２０．５５—５８０．６５　≤４０　从以上运行数据和现场实际情况可以看出：　（１）发电机内冷水超净化装置的投运，内冷水水　质完全符合国标和厂标，水质合格率达到１００％。　（２）冷却水的ｐＨ稳定在７．０－８．０之间，减小了　系统腐蚀。　维普资讯 http://www.cqvip.com

净水技术　Ｖｏｌ＿２５　Ｎｏ．４　２００６　（３）冷却水电导率低且稳定，约为０．１—０．２　ｔｚｓ／　ｃＩｎ。　水箱后加小混床，其出水水质ｐＨ偏低，系统腐蚀严　重的不足：同时也避免了添加防腐剂造成内冷水导　（４）含铜量控制在４０　ｇ，Ｌ以下，系统腐蚀明显　得到减缓。　（５）系统改造后实现了“闭式循环”，补水量大大　降低，补水量接近“零”。　（６）系统安装了树脂捕捉器，有效防止了树脂泄　漏进入发电机。　电度明显增大的缺点。对＃１、＃３、＃４发电机也加装内　冷水超净化处理装置，同样运行稳定，效果良好。　参考文献　张警声．发电机冷却介质［Ｍ】．水利电力　版社，１９９８．３７～３８　中华人民共和国国家标准ＧＢ厂Ｊ、１２１４５．１９９９．火力发电机组及　蒸汽动力设备水汽质量［Ｓ］．１９９９　（７）系统的补水水位恒定为自动补水，有效的防　止了水箱水位波动超限和溢流浪费。　４结论　宝鸡第二发电公司．化学监督规程【Ｍ】．２００２．１３～１４　西北电力试验研究院．发电机内冷水超净化处理系统技术资　料汇编『Ｍ１．２００２．１７～２１　采用发电机内冷水超净化装置以后。＃２发电机　定子内冷水品质明显提高。且运行稳定。弥补了内冷　收稿日期：２００５．１０．１７　Ｏ　１　７　８　９　第一作者简介：程芳婷（１９７１一），女，江苏联合职业技术学院连云港中医药分院，讲师。电话（０５１８）一２１１２７９３　（上接第７页）　化规律［ＪＪ．中国给水排水，２００１，１７（６）：１－３　哈尔滨丁业大学．深圳经济特区供水管网水质模型研究第一　阶段验收报告　尤作亮．徐洪福．曲志军．配水管网中水质变化规律及主要影　浓度的主要参数。然而，人为控制温度、水在管网中　的停留时间非常困难。因此余氯量成为控制管网中　三卤甲烷浓度的关键。　２）建立更加完善的三卤甲烷各组分预测模型及　响因素分析［Ｊ】．给水排水．２００５，３１（１）：２１－２６　王丽花，周鸿．张晓健等．供水管网中ＡＯＣ、消毒副产物的变　可操作性更强的以余氯为基础的三卤甲烷动态预　测模型。成为管网中三卤甲烷浓度预测模型发展的　趋势。　３）水处理过程中三卤甲烷的形成机理、影响因　化规律［Ｊ］．中国给水排水，２００１，１７（６）：１－３　刘文君．饮用水中可生物降解有机物和消毒副产物特性研究　［Ｄ］．清华大学，１９９９　Ａｍｙ，Ｇ．Ｌ．，Ｃｈａｄｉｋ，Ｚ．Ｋ．，ａｎｄ　Ｃｈｏｗｄｈｕｒｙ，Ｚ．Ｌ．．“Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｍｏｄｅｌｓ　ｆｏｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ　ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｋｉｎｅｔ・　素等前人已经作了大量研究。但是三卤甲烷在供水　管网中的变化规律及其模型的建立还有待今后进一　步的研究完善。　参考文献　ｌ３　１２　ｉｃｓ．”［ＪＪ．ＡＷＷＡ，１９８７，７９（７）．８９　Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍ．Ｃｌｒｋ，Ｌｅｗｉａｓ　Ａ．Ｒｏｓｓｍａｎ，Ｌａｒｒｙ　Ｊ．Ｗｙｍｅｒ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｄｉｓｔｉｂｕｔｒｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ：ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ　ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｆ　Ｗａｔｏｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，１９９５，１２１（６）：　４２３～４２８　Ｃｌａｒｋ，Ｒ．Ｍ．．“Ｃｈｌｏｒｉｎｅ　ｄｅｍａｎｄ　ａｎｄ　ＴＨＭ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｋｉｎｅｔｉｃｓ：Ａ　１　梁相钦主编．饮用水水质准则［Ｍ】．北京：人民卫生出版社，２００３．　５６９～５７０　１４　ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ　ｍｏｄｅ１．”【ＪＪ．Ｅｎｖｉｒ．Ｅｎｇｒ＂ＡＳＣ　ｇＥ＇１９９８，１２４（１）．１６　４　２　刘　星．输配水系统消毒副产物的预测与控制［Ｄ】．天津大学．　２０ｏ３　ｌ５　李欣，张继良．王郁萍等．配水管网水质变化研究（）【Ｊ】．哈尔　滨建筑大学学报，２０００，３３（２）：５８～６１　Ｗｉｎｄｓｏｒ　Ｓｕｎｇ．Ｂｅｔｓｙ　Ｒｅｉｌｌｅｙ—Ｍａｔｔｈｅｗｓ，０’Ｄａｙ　Ｄ　ＫｅＨｙ，ｅｔ　ａ１．　３　Ｍａｎｕｅｌ　Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，Ｊｅａｎ—Ｂ．Ｓｅｒｄｅｓ，Ｐａｔｏｒｉｃｋ　Ｌｅｖａｌｌｏｉｓ．Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｔｒｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓ　ａｎｄ　ｈａｌｏａｅｅｔｉｅ　ａｃｉｄｓ　ｉｎ　ａ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　１６　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ＤＢＰ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ【Ｊ】．Ｊ　ＡＷＷＡ，２０００，９２（５）：５３－６３　Ｗ．Ａ．Ｅｌｓｈｏｒｂａｇｙ．Ｋｉｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ＴＨＭ　Ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　Ｆｉｎｉｓｈｅｄ　Ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ【Ｊ】．Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００４，４３６８（３８）：４３６７￣　４３８２　Ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，　４　李建渠，李灵芝．饮用水中卤代消毒副产物的产生和影响因素　１７　２０００，１２６（１）：２１￣２８　赵洪宾．给水管网系统理论与分析【Ｍ】．北京：中国建筑Ｔ业　版社．２０ｏ３．３８０～３８１　的研究［Ｊ】．重庆环境科学，１９９８，２００）：５５～５７　５　黄晓东，王占生，氯化反应条件对三卤甲烷生成量的影响【Ｊ】．中　国给水排水．２００２，１８（６）：１４～１７　６　王丽花．周鸿，张晓健等．供水管网中ＡＯＣ、消毒副产物的变　收稿日期：２００５．９．１９　第一作者简介：宁冉．（１９８３．）．女，Ｔ学硕士。研究方向：城市供水管网建模及事故状态Ｔ况分析。电话：０４５１．８２３３９５７６，Ｅｍａｉｌ：　ｎｉｎｇｒｎｌ　ａ１＠１６３．ｅｏｍ　一２９—