用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺

摘要

本发明公开了一种用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，利用电厂发电机内冷水系统实现小混床树脂在线氨化及体内再生，克服了树脂体外分离和体外再生费时费力的缺点，延长了树脂运行时间和再生周期。应用本发明的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，在小混床单独运行条件下，无需技术改造或增加额外内冷水处理装置，即可长期维持内冷水pH在8.0~9.0、电导率小于2μS/cm、内冷水铜含量小于10μg/L，远低于国家标准不大于40μg/L的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及发电机内冷水处理技术领域，具体涉及一种用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺。

背景技术

发电机冷却水系统是一个重要系统，如果冷却水处理监督和控制不力，会影响发电机的安全、正常运行。

我国200MW及以上发电机均在内冷水旁路上配备H型（R-H/R-OH）小混床。小混床中填充的是氢氧型阴树脂（R-OH）与氢型阳树脂（R-H），运行中部分内冷水连续通过小混床，以除去内冷水中的杂质，出水返回内冷水中。这种处理方式能保证内冷水电导率合格，但是内冷水pH值一般低于7.0，当内冷水箱密封不严密，有二氧化碳和氧气溶入时，铜线棒的腐蚀较严重，同时小混床运行周期较短，混床离子交换树脂需要体外再生，费时费力。

因此，我国200MW及以上发电机配备的小混床投运的不多，单独运行的更少，总是需要通过技术改造或增加额外的内冷水处理装置，与其它内冷水处理方式联合运用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，利用电厂发电机内冷水系统实现小混床树脂在线氨化及体内再生，克服了树脂体外分离和体外再生费时费力的缺点，延长了树脂运行时间和再生周期。应用本发明的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，在小混床单独运行条件下，无需技术改造或增加额外内冷水处理装置，即可长期维持内冷水pH在8.0~9.0、电导率小于2μS/cm、内冷水铜含量小于10μg/L，远低于国家标准不大于40μg/L的要求。相比传统工艺，小混床树脂运行周期延长五倍以上，树脂再生过程简便快捷。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，发电机内冷水系统包括内冷水箱、内冷水泵、冷却器、小混床、内冷水箱再循环阀门、内冷水箱排污阀门，该小混床树脂在线氨化及体内再生工艺包括如下步骤：

步骤一，树脂包括新树脂和失效树脂；对于新树脂，根据小混床容量将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）按比例混合后进行在线氨化处理；对于失效树脂，对其进行小混床再生处理；

步骤二，向小混床加入氨化或再生试剂，至浸没树脂顶部；

步骤三，向内冷水箱补入除盐水，开启内冷水泵、冷却器、小混床及其入口和出口阀门，开启内冷水箱再循环阀门，启动内冷水泵运行，控制小混床流量，对树脂进行在线氨化或体内再生；

步骤四，停止内冷水泵运行并静置后，开启内冷水箱排污阀门将内冷水箱含氨水排放；

步骤五，向内冷水箱补入除盐水，运行内冷水泵对树脂进行冲洗，至内冷水电导率小于2μS/cm、pH小于9.0。

在上述任一技术方案中优选的是，所述发电机内冷水系统还包括内冷水泵入口阀门、内冷水泵出口阀门、冷却器入口阀门、冷却器出口阀门、小混床入口阀门、小混床出口阀门、小混床流量计。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤一中，新树脂的在线氨化处理为：将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）混合后装入小混床内进行在线氨化。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤一中，失效树脂的再生处理为：将失效树脂进行小混床体内再生。

在上述任一技术方案中优选的是，所述阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）按1:1~3:1的比例进行均匀混合。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤二中，向小混床加入的氨化或再生试剂为氨水溶液。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤三中，向内冷水箱补入除盐水，开启内冷水泵及内冷水泵入口阀门、内冷水泵出口阀门，开启冷却器及冷却器入口阀门、冷却器出口阀门，开启小混床及小混床入口阀门、小混床出口阀门，开启内冷水箱再循环阀门，启动内冷水泵运行，控制小混床流量，对树脂进行在线氨化或体内再生。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤三中，启动内冷水泵运行，内冷水泵运行的时间为1~3小时。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤三中，通过小混床流量计来控制小混床流量。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤三中，控制小混床流量为额定流量的10%~30%。

在上述任一技术方案中优选的是，在步骤四中，停止内冷水泵运行，内冷水泵静置的时间为1~3小时。

本发明的用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，发电机内冷水系统包括内冷水箱、内冷水泵、内冷水泵入口阀门、内冷水泵出口阀门、冷却器、冷却器入口阀门、冷却器出口阀门、小混床、小混床入口阀门、小混床出口阀门、小混床流量计、内冷水箱再循环阀门、内冷水箱排污阀门，该小混床树脂在线氨化及体内再生工艺包括如下步骤：首先，对于新树脂，根据小混床容量将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）按1:1~3:1比例混合均匀后装入小混床内进行在线氨化，对于失效树脂，对其进行小混床体内再生；其次，向小混床加入氨水溶液作为氨化或再生试剂，至浸没树脂顶部；然后，向内冷水箱补入除盐水，开启内冷水泵、冷却器、小混床及其入口和出口阀门，开启内冷水箱再循环阀门，启动内冷水泵运行1~3小时，控制小混床流量为额定流量的10%~30%，对树脂进行在线氨化或体内再生；接着，停止内冷水泵运行并静置1~3小时后，开启内冷水箱排污阀门将内冷水箱含氨水排放；最后，向内冷水箱补入除盐水，运行内冷水泵对树脂进行冲洗，至内冷水电导率小于2μS/cm，pH小于9.0。

作为本发明的另一个方面，内冷水小混床与浓氨水箱、除盐水箱、工作溶液箱连接，阴树脂与阳树脂混合均匀后装入内冷水小混床，可实现对发电机内冷水小混床树脂的动态氨化再生及冲洗。浓氨水箱与除盐水箱采用等容积设计并分别设有液位显示，通过加入的浓氨水与除盐水的体积比，实现不同浓度氨水溶液的配制。浓氨水箱与除盐水箱通过管道与工作溶液箱连接，工作溶液箱贮存氨水溶液或除盐水。在浓氨水箱与工作溶液箱连接的管路上装置有浓氨水箱出口阀门，在除盐水箱与工作溶液箱连接的管路上装置有除盐水箱出口阀门，工作溶液箱与泵、流量计、内冷水小混床通过管道连接。在泵与流量计连接的管路上装置有工作溶液箱出口阀门，工作溶液箱、工作溶液箱自循环阀门与泵串联连接。工作溶液箱自循环阀门与工作溶液箱出口阀门、流量计连接，控制和指示树脂氨化再生和冲洗时的流量。内冷水小混床的入口端和出口端分别装置有内冷水小混床入口电导率表、内冷水小混床出口电导率表，在内冷水小混床的出口端还装置有内冷水小混床出口pH表，内冷水小混床出口pH表与内冷水小混床出口电导率表连接。废液箱通过管道与内冷水小混床的出口端、内冷水小混床出口电导率表、内冷水小混床出口pH表连接。工作溶液箱还配置有排污管道及排污阀。具有上述结构的发电机内冷水系统，其小混床树脂的动态氨化再生及冲洗过程：1）将氢氧型阴树脂与氢型阳树脂按一定比例混合均匀后装入内冷水小混床内；2）配制一定浓度、过量的氨水溶液于工作溶液箱；3）启动泵，调节工作溶液箱自循环阀门和工作溶液箱出口阀门开度，使流量计显示的流量为树脂氨化再生要求的流量，对小混床树脂进行氨化再生；4）当内冷水小混床入口电导率表、内冷水小混床出口电导率表二者示值一致时，树脂氨化再生结束；5）停止泵；6）将工作溶液箱内的氨水溶液更换为足量的除盐水，启动泵，调节工作溶液箱自循环阀门和工作溶液箱出口阀门开度，使流量计显示的流量为树脂冲洗要求的流量，对小混床树脂进行冲洗；7）当小混床出口电导率表示值小于2μs/cm且内冷水小混床出口pH表示值小于9.0时，树脂冲洗结束；8）停止泵。对发电机内冷水小混床树脂的动态氨化再生，可提高树脂再生度至98%以上，延长了树脂运行周期，经冲洗合格的小混床树脂投入运行后，可长期维持内冷水pH在8.0~9.0、电导率小于2μS/cm，满足国家和行业相关标准中对发电机内冷水的水质要求。

与现有技术相比，本发明的用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺具有如下优点：

（1）内冷水处理效果良好。发电机内冷水小混床树脂经过在线氨化或体内再生后，氨化运行过程中内冷水水质指标长期优于国家和行业标准要求，pH维持在8.0~9.0、电导率小于2μS/cm，内冷水铜含量小于10μg/L。

（2）运行周期长，运行维护量小。发电机内冷水小混床树脂经过在线氨化或体内再生后，小混床树脂运行周期大大延长，由原来的半年更换一次延长至三到五年更换一次。小混床树脂体内再生彻底解决了传统工艺树脂需要体外分离和体外再生费时费力的缺点。

（3）经济效益良好。相比其它内冷水处理技术，发电机内冷水小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，充分利用发电机内冷水系统配套的设备、阀门和管路，无需技术改造或增加额外内冷水处理装置，运行成本基本为零。

附图说明

图1为按照本发明的用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺的一优选实施例的发电机内冷水系统结构示意图；

图2为按照本发明的用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺的一优选实施例的实施步骤示意图；

附图标记：

1、内冷水箱，2、内冷水泵，3、内冷水泵入口阀门，4、内冷水泵出口阀门，5、冷却器，6、冷却器入口阀门，7、冷却器出口阀门，8、小混床，9、小混床入口阀门，10、小混床出口阀门，11、小混床流量计，12、内冷水箱再循环阀门，13、内冷水箱排污阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

如图1所示，大型发电机运行现场的发电机内冷水系统具有内冷水箱1、内冷水泵2、冷却器5、小混床8，内冷水箱1与内冷水泵2连接，内冷水泵2与冷却器5连接、冷却器5与小混床8连接，小混床8与内冷水箱1连接，实现了发电机内冷水小混床树脂的在线氨化及体内再生处理。

该发电机内冷水系统还具有内冷水泵入口阀门3、内冷水泵出口阀门4、冷却器入口阀门6、冷却器出口阀门7、小混床入口阀门9、小混床出口阀门10、小混床流量计11、内冷水箱再循环阀门12、内冷水箱排污阀门13。内冷水箱1与内冷水泵2的连接管道上设置有内冷水泵入口阀门3，内冷水泵2与冷却器5的连接管道上依次设置有内冷水泵出口阀门4、冷却器入口阀门6，冷却器5与小混床8的连接管道上依次设置有冷却器出口阀门7、小混床入口阀门9、小混床流量计11。另外，在内冷水箱1与内冷水泵2、冷却器5之间还装置有内冷水箱再循环回路，内冷水箱再循环回路上设置有内冷水箱再循环阀门12。内冷水箱1底部装置有排污管道，排污管道与内冷水箱1连接部位设置有内冷水箱排污阀门13。

如图2所示，用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺包括如下步骤：

步骤一，树脂包括新树脂和失效树脂；对于新树脂，根据小混床8容量将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）按比例混合后进行在线氨化处理；对于失效树脂，对其进行小混床8再生处理；

步骤二，向小混床8加入氨化或再生试剂，至浸没树脂顶部；

步骤三，向内冷水箱1补入除盐水，开启内冷水泵2、冷却器5、小混床8及其入口和出口阀门，开启内冷水箱再循环阀门12，启动内冷水泵2运行，控制小混床8流量，对树脂进行在线氨化或体内再生；

步骤四，停止内冷水泵2运行并静置后，开启内冷水箱排污阀门13将内冷水箱1含氨水排放；

步骤五，向内冷水箱1补入除盐水，运行内冷水泵2对树脂进行冲洗，至内冷水电导率小于2μS/cm、pH小于9.0。

在步骤一中，新树脂的在线氨化处理是将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）混合后装入小混床8内进行在线氨化，而失效树脂的再生处理为小混床8体内再生；其中，阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）是按1:1~3:1的比例进行均匀混合。

在步骤二中，向小混床8加入的氨化或再生试剂为氨水溶液。

在步骤三中，向内冷水箱1补入除盐水，开启内冷水泵2及内冷水泵入口阀门3、内冷水泵出口阀门4，开启冷却器5及冷却器入口阀门6、冷却器出口阀门7，开启小混床8及小混床入口阀门9、小混床出口阀门10，开启内冷水箱再循环阀门12，启动内冷水泵2运行，控制小混床8流量，对树脂进行在线氨化或体内再生。其中：启动内冷水泵2运行，内冷水泵2运行的时间为1~3小时；采用小混床流量计11控制小混床8流量；控制小混床8流量为额定流量的10%~30%。

在步骤四中，停止内冷水泵2运行，内冷水泵2静置的时间为1~3小时。

用于发电机内冷水处理的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，首先，对于新树脂，根据小混床容量将阴树脂（R-OH）与阳树脂（R-H）按1:1~3:1比例混合均匀后装入小混床内进行在线氨化，对于失效树脂，对其进行小混床体内再生；其次，向小混床加入氨水溶液作为氨化或再生试剂，至浸没树脂顶部；然后，向内冷水箱补入除盐水，开启内冷水泵、冷却器、小混床及其入口和出口阀门，开启内冷水箱再循环阀门，启动内冷水泵运行1~3小时，控制小混床流量为额定流量的10%~30%，对树脂进行在线氨化或体内再生；接着，停止内冷水泵运行并静置1~3小时后，开启内冷水箱排污阀门将内冷水箱含氨水排放；最后，向内冷水箱补入除盐水，运行内冷水泵对树脂进行冲洗，至内冷水电导率小于2μS/cm，pH小于9.0。应用本发明的小混床树脂在线氨化及体内再生工艺，在小混床单独运行条件下，无需技术改造或增加额外内冷水处理装置，即可长期维持内冷水pH在8.0~9.0、电导率小于2μS/cm、内冷水铜含量小于10μg/L，远低于国家标准不大于40μg/L的要求。相比传统工艺，小混床树脂运行周期延长五倍以上，树脂再生过程简便快捷。

以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。