摘要：在发电机内冷水系统中增加微碱化处理装置，不仅可以提升发电机内冷水的pH值、降低内冷水Cu2+含量，还可以有效缓解内冷水系统内部铜导线的腐蚀情况，明显提高系统安全性，同时保证发电机组安全、经济、稳定地运行。从操作与运行方面看，采用氢型＋钠型双套小混床旁路的方法处理发电机内冷水，操作简单、安全性高、运行稳定，具有实际应用与推广意义。
关键词：发电机；内冷水；处理方法；研究及探究
1国内主要内冷水处理方法
发电机内冷水系统因水质原因而引起铜导线腐蚀问题，或者说因铜导线腐蚀而引起水质不合格问题，是国内外普遍存在的问题。铜导线腐蚀产物使内冷水电导率增大，发生腐蚀产物堵塞系统等问题，危及发电机安全。国内有关行业标准对内冷水的pH值、电导率和铜离子浓度作出规定，其中，pH值和铜离子浓度指标控制系统铜导线的腐蚀速率，电导率指标控制发电机的绝缘，3个指标相互关联、相互制约。目前，国内电厂3个指标同时符合标准要求较困难。用凝结水作水源，pH值可满足要求，但电导率难满足要求，用除盐水作水源，电导率可满足要求，但pH值偏低，内冷水系统铜含量不稳定，大部分处于超标状态。目前，国内内冷水水质调节防腐处理方法主要有以下几种，其主要目的是降低内冷水中铜等杂质含量，提高内冷水pH值，防止内冷水系统铜导线腐蚀，确保发电机安全稳定运行。
1.1溢流排水法
内冷水采用连续补入除盐水或凝结水，并维持溢流，控制内冷水电导率≤2.0μS/cm。该方法简单易行，但只控制电导率，pH值未作调整，内冷水铜含量较大，连续补水造成水资源的严重浪费，用凝结水作补充水，系统安全性差，凝汽器泄漏会污染内冷水水质。
1.2混床旁路处理法
将部分内冷水通过装有阴阳树脂的混合离子交换器，以除去内冷水中各种阴阳离子，达到净化内冷水水质的目的。在300MW及以上机组出厂时均配置混床处理设备，可有效地降低内冷水电导率(≤0.2μS/cm)，内冷水中铜离子与交换树脂反应，降低含铜量，但内冷水pH值偏低。该方法没有从根本上解决内冷水系统铜的腐蚀问题。
1.3混床+NaOH处理法
在对内冷水进行混床处理的同时，再加入稀NaOH溶液，提高内冷水pH值从而达到控制内冷水水质指标的目的。稀NaOH用加药泵注入内冷水系统，这种处理方式从提高内冷水pH值，抑制内冷水系统铜腐蚀方面讲是合适的，但加入稀NaOH溶液后，内冷水的电导率增大。现场加药量、加药周期不好控制和调整，pH值稳定性差，水质控制指标不稳定。使用这种处理方式，要求系统可靠性要好，且必须24h连续监测内冷水水质指标。
1.4氢型、钠型混床处理法
为提高内冷水pH值，降低系统铜腐蚀，将混床内树脂配比进行改变，增加钠型树脂，对内冷水进行微碱性处理，钠型、氢型、氢氧型树脂按一定比例混合，提高内冷水pH值。这种方法目前在国内电厂应用较多，效果较好。该方法在实际应用中存在pH值升高幅度小，不好调整稳定pH值，各种树脂的配比比例难控制，树脂使用周期较短，运行中调整操作较频繁等问题。
2白城发电公司内冷水微碱化系统
2.1 系统简介
白城发电公司两台660MW超临界机组，发电机型号：QFSN—600—2YHG。发电机采用水-氢-氢冷却方式，发电机定子线圈和引出线采用水内冷，发电机转子线圈、定子铁芯及其它部件采用氢气冷却，定子绕组的冷却水由定冷水泵强制循环冷却，并通过定冷水冷却器进行冷却。内冷水处理装置为北京国华爱地技术有限公司发电机内冷水微碱化处理装置，发电机内冷水选用除盐水作为冷却水质。
2.2 装置简介
内冷水微碱化处理装置采用当今先进的离子交换技术和国内首创pH、电导可调节技术，装置利用树脂吸附水中的阴阳离子，同时在电场的作用下水和催化树脂反应生成微量的碱性物质，化学反应原理如下：
除离子：
Cu2+ + 2H-R = Cu-2R + 2H+
HCO3-+ OH-R = HCO3-R +OH-
H+ +OH-=H2O
微碱化：
H2O+Na-R=(电场作用下)H-R+NaOH
这样，在催化树脂的作用下，调节电场强度，控制发电机内冷水的pH在7.00～9.00电导率在0～2.00µs/cm.。这样同时达到净化水质并抑制腐蚀作用。
2.3 发电机内冷水处理装置的处理流程
2.4水质控制方法
发电机内冷水系统由来自水制备系统的电导率不大于5.0μS/ｃm的除盐水进行充注。在运行过程中，本厂采用除盐水作为内冷水的补水水源。结合国标DL/T801—2010，本厂内冷水控制标准见表1。
表1 发电机定子空心铜导线冷却水水质控制标准
当内冷水电导率升高时，通过投运H-型阳树脂和OH-型阴树脂的混床来降低系统电导率。当内冷水的pН值下降时，通过投运Na-型阳树脂的阳床来提高系统pH值。当内冷水中含的铜升高时，可以通过系统换水来去除。
3系统优缺点
3.1系统优点
系统采用并列设置混床和钠型阳床的方法，可单独分别投入，也可同时投入，调节控制水质方便、稳定、有效。
在两台发电机组内冷水系统运行后，内冷水的pH范围8.2～8.5，电导率为0.8～1.2μS/cm，[Cu2+]＜10μg/L，上述指标全部满足DL/T801—2010标准要求，系统腐蚀速率得到了有效控制并满足要求。
系统为闭式循环，且补水通过设置在头箱内的浮球阀自动补水，补水量大大降低，有效地防止了水箱水位波动和溢流造成浪费。
3.2系统缺点
本厂发电机内冷水系统缺少专门的除氧手段，只能依靠内冷水箱上部排气门排出。当出现溶氧意外升高时，除氧手段有限，除氧速度较慢。国外在内冷水除氧和控制含氧量方面技术先进，并有应用实例，有专门用于除氧用的树脂。由于技术原因、系统的特殊要求及价格昂贵等原因，国内暂没有此方面应用实例。
4结语
本厂发电机内冷水处理系统采用并列设置混床和钠型阳床的方法，具有操作简单、安装方便，占地面积小、维护量小、调整控制水质稳定等特点，是目前国内内冷水处理新方法，适合发电机组内冷水处理的广泛应用。
参考文献
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论文作者:伦红丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
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