水冷式发电机定子线棒的微碱性循环水处理防腐方法

摘要

本发明公开了一种水冷式发电机定子线棒的微碱性循环水处理防腐方法，其床层结构为：由上下两层组成，上层由Na或K型强酸性阳离子交换树脂与H型强酸性阳离子交换树脂并联构成，下层直接由OH型强碱性阴离子交换树脂构成。本发明所述微碱性循环处理器内中各种树脂按重量的配比为：Na或K型阳树脂∶H型阳树脂∶OH型阴树脂＝1∶4－8∶10－18。本发明方法以独特的离子交换树脂床层结构，使得发电机内冷水经过离子交换后含有微量的氢氧化钠或氢氧化钾来调节水质，有效减缓发电机定子铜线棒的腐蚀；无需添加任何药剂，不用进行换水和补水，避免了铜离子与所加药剂络合产生沉积物，保证了发电机的安全运行，产生了良好的社会经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及水冷式发电机定子线棒的防腐方法，尤其涉及一种以微碱性循环水处理方式对水冷式发电机定子线棒进行防腐的方法。

背景技术

发电机内冷水微碱性循环水处理技术是针对近年来国内大型发电机内冷水系统存在的水质合格率低，铜线棒腐蚀严重、安全隐患大的问题，根据最新电力行业标准DL/T801-2002《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》和国家电力公司《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》中有关内冷水水质及系统要求，借鉴了国内外大型发电机内冷水系统的设计运行经验开发出来的。该技术具有水质好、运行稳定、运行周期长、操作简单、无需加药、无需换水等特点，它的应用可以从根本上保证内冷水水质，保障发电机安全经济运行。

当前，国内外防止发电机铜线棒腐蚀结垢的内冷水处理技术方法主要有：旁路小混床交换处理法、添加铜缓蚀剂法和频繁换水方式等。由于这些方法都存在各自的技术缺陷，内冷水水质难以稳定在要求范围内，对发电机的安全经济运行不利。部分电厂曾因内冷水水质不理想，出现过发电机铜线棒烧毁、跳机或降负荷运行的情况。

添加铜缓蚀剂法：即定期向内冷水中添加铜缓蚀剂和碱化剂，以减少线棒腐蚀。该方法存在水质不稳定、铜含量高，缓蚀剂和铜离子易发生络合沉积等问题。但目前国内大部分电厂仍在采用该项技术。旁路小混床交换处理法：利用小型混床对部分内冷水进行处理，以降低电导率和水中铜含量。采用此方法处理时，内冷水呈弱酸性，铜线棒的腐蚀较严重，小混床运行周期短。我国容量在200MW以上的发电机基本上配备了内冷水小混床，但能正常运行的较少。频繁换水方式：当水质超标时，向系统补充大量的除盐水或凝结水，对冷却水进行更换。该方式不仅对系统的安全稳定运行不利，又由于除盐水中含有大量的溶解氧和二氧化碳，凝结水中含有的游离氨，都易使铜线棒发生腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术之不足，提供一种采用微碱性循环水处理方式的水冷式发电机定子线棒防腐方法，无需添加任何药剂，使水质达到高pH值、低电导率、低含铜量的要求，实现减缓线棒腐蚀、延长发电机使用寿命、保障安全运行的目的。

本发明通过以下方案实现：对内冷水系统原设计配备的小混床进行内部改造，改造成微碱性循环处理器，将原混床H型强酸性阳离子交换树脂和OH型强碱性阴离子交换树脂混合的床层结构改为：由上下两层组成，上层由Na或K型强酸性阳离子交换树脂与H型强酸性阳离子交换树脂并联构成，下层直接由OH型强碱性阴离子交换树脂构成。

本发明所述微碱性循环处理器内中各种树脂按重量的配比为：Na或K型阳树脂∶H型阳树脂∶OH型阴树脂＝1∶4-8∶10-18。

本发明所述强酸性Na或K型阳离子交换树脂为超凝胶强酸性苯乙烯系均粒树脂；强酸性H型阳离子交换树脂为超凝胶强酸性苯乙烯系均粒树脂；强碱性OH型阴离子交换树脂为大孔强碱性苯乙烯系均粒树脂。

本发明所述的Na或K型强酸性阳离子交换树脂为强酸性苯乙烯系离子交换树脂(例如：001×7、001×7FC、001×7MB、D001、D001SC、D001MB)的Na或K型，H型强酸性阳离子交换树脂为强酸性苯乙烯系离子交换树脂(例如001×7、001×7FC、001×7MB、D001、D001SC、D001MB)的H型，OH型强碱性阴离子交换树脂为强碱性苯乙烯系离子交换树脂(例如：201×7、201×7FC、201×7MB、201×7SC、D201、D201FC、D201SC、D201MB)的OH型。

本发明的水冷式发电机定子线棒的微碱性循环水处理防腐方法具有以下特点：以独特的离子交换树脂床层结构，使得发电机内冷水经过离子交换后含有微量的氢氧化钠或氢氧化钾来调节水质，内冷水水质大大优于最新电力行业标准DL/T801-2002《大型发电机内冷水质及系统技术要求》，有效减缓发电机定子铜线棒的腐蚀；无需添加任何药剂，避免了铜离子与所加药剂络合产生沉积物，保证了发电机的安全运行，同时节省了大量的药品，产生了良好的社会经济效益；不用进行换水和补水，既节约了大量的除盐水，又减少运行工作量。

附图说明

图1为传统技术混床床层结构示意图；

图2为本发明实施例床层结构示意图。

具体实施方式

参见图2，本发明方法为：将内冷水经微碱性循环处理器进行连续处理。微碱性循环处理器的床层结构为：由上下两层组成，上层由Na或K型强酸性阳离子交换树脂1与H型强酸性阳离子交换树脂2并联构成，下层直接由OH型强碱性阴离子交换树脂3构成。

本发明的工作原理为：采用离子交换方式对部分内冷水进行连续处理，以调节发电机内冷水水质，使水质达到高pH值、低电导率、低含铜量、杂质含量少的要求。它同传统内冷水处理方式的区别在于：不添加任何药剂，通过离子交换处理使得内冷水中含有微量的NaOH(KOH)，水质的高pH值使铜处于自钝化状态，减少铜线棒腐蚀。

以下结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

微碱性循环处理器的床层结构为：分为上下两层，上层由40千克的H型强酸性超凝胶苯乙烯系均粒树脂001×7MB与10千克的Na型强酸性超凝胶苯乙烯系均粒树脂001×7MB并联构成，下层由100千克的OH型强碱性大孔苯乙烯系均粒树脂D201构成。

当发电机内冷水流经微碱性循环处理器时，将发生如下离子交换反应：

(M为铜、铁、铵等阳离子，n为阳离子M电荷数)

(A为氯、碳酸氢根等阴离子，m为阴离子A电荷数)

根据以上离子交换反应式可知，只要发电机内冷水中含有微量的铜、铁、碳酸氢根等杂质离子，经过微碱性循环处理器处理后，就能提高pH值，减少杂质含量，减缓发电机铜线棒的腐蚀。

实施例2：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001、D001、D201，用量分别为15千克、75千克、180千克。

实施例3：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001、D001、201×7MB，用量分别为10千克、50千克、120千克。

实施例4：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为001×7、D001、201×7MB，用量分别为12千克、70千克、160千克。

实施例5：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001、001×7、D201，用量分别为15千克、60千克、150千克。

实施例6：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001MB、D001MB、D201，用量分别为10千克、45千克、120千克。

实施例7：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001MB、D001MB、D201MB，用量分别为12千克、50千克、130千克。

实施例8：

本实施例的选用的Na型强酸性阳离子交换树脂1、H型强酸性阳离子交换树脂2、OH型强碱性阴离子交换树脂3分别为D001MB、001×7FC、D201FC，用量分别为12千克、80千克、180千克。

本发明方法已在新余发电厂2台200MW发电机、井冈山华能发电厂2台300MW发电机、丰城电厂4台300MW发电机、九江电厂2台200MW发电机、华能平凉发电有限责任公司1台300MW发电机上得以应用。

水冷式发电机微碱性循环水处理改造完成后，从11台机组的运行情况来看，内冷水系统情况得到了极大的改善，水质各项指标大大优于DL/T801-2002标准要求。改造前后内冷水系统情况对照情况见表1。

表1：改造前后内冷水系统运行情况对照表

    项目       改造前       改造后水质主要控制指标                pH：7.0～9.0                电导率＜2.0μs/cm                含铜量＜40μg/L处理方式    添加缓蚀剂+碱化剂    微碱性循环处理    实际水质    情况    水质合格率低    pH：6.0～8.5    电导率：2.8～8.0μs/cm    铜：18～100μg/L    水质非常稳定    pH：＞7.10    电导率：0.07～1.5μs/cm    铜：＜20μg/L    加药情况    频繁加药    不加药    换水情况    频繁换水    不换水    维护情况    系统操作频繁    系统稳定，免维护