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1、荆门电厂200MW机组发电机内冷水处理装置改造国电长源荆门热电厂 刘桐 周岁春 摘 要：本文分析了荆门热电厂200MW机组发电机内冷水水质合格率低的原因，并介绍了内冷水处理系统改造方法、改造后设备的调试过程以及FDNL-型内冷水处理装置在该厂的运行情况。关键词： FDNL- 内冷水 pH 电导率（DD） Abstract: This article analyzed the internal cooling water quality unqualified reasons of the 200MW units within Jingmen fuel-burning power plant，a
2、nd analyzed the technological transformation of the internal cooling water processing system， as well as the debugging process of the internal cooling water quality after technological transformation.The articl also introduced running conditions of the internal cooling water processing device.Keywor
3、ds: FDNL- , internal cooling water , pH , conductivity .1现状概述 发电机内冷水（以下简称内冷水）水质不合格会导致空心导线腐蚀、堵塞，严重时造成绝缘烧毁，致使事故停机，所以内冷水要有很好的绝缘性，并且要求不结垢、不腐蚀铜导线。因而根据发电机安全运行需要，国家制定了内冷水水质标准。国电长源荆门热电厂两台200MW机组（#4、5机组），其内冷水处理系统为开放式系统，内冷水由内冷水箱出来经过内冷水泵、冷却器、过滤器到发电机，再回到水箱，补水为除盐水，不添加缓蚀剂。该厂内冷水水质按照中华人民共合国国家标准GB/T12145-1999要求，总合格率
4、长期偏低，以#5机组为例，数据如表1 表1 内冷水水质标准及改造前#5机组内冷水水质合格率（18个月数据）项目pH电导率铜标准范围7.09.02.0 us/cm40 ug/L合格率%75.113.358.4总合格率%58.6标准总合格率98.01.1 分析其水质不合格原因及处理方式如下：（1） 空气中的二氧化碳（CO2）及氧气溶解于内冷水水中，造成内冷水pH降低并加速系统铜导线圈腐蚀，长时间运行后pH偏低，而电导率、铜离子浓度偏高。此时先用除盐水冲放，内冷水电导率合格后，再用本机凝结水冲放至pH合格，并控制其电导率不超标。（2） 除盐水pH较低（因除盐水中含有二氧化碳，其pH值在6.76.9之
5、间），补水或换水时除盐水进入内冷水系统，造成内冷水pH迅速降低至7.0以下，此时采取用本机凝结水冲放，冲放至内冷水pH合格，并控制电导率不超标。本机凝结水不合格时，暂时不冲放。（3） 内冷水不合格时用凝结水冲放，凝结水含有氨，冲放后其电导率和pH都比较高，造成内冷水电导率超标，腐蚀铜导线圈。此时采用除盐水冲放至电导率合格，并控制pH值在合格范围内。1.2 处理方式存在问题:（1） 内冷水不合格时采用凝结水或除盐水冲放处理，除盐水电导率低，PH也低，用其冲放时内冷水电导率和pH值同时下降；而凝结水pH高，电导率也高，处理时电导率和pH值同时上升。因此很难将内冷水冲放合格。（2） 在开炉或凝汽器漏
6、泄时间段内，凝结水的水质不合格，此时内冷水pH不合格无法冲放，如此会对发电机铜导线造成腐蚀，并持久影响水质。从实际情况考虑，为保证机组安全、稳定运行，对内冷水系统改造，提高内冷水水质合格率是十分必要的。2系统改造与调试2.1 系统改造由于该厂两台200MW机组内冷水处理方式落后，内冷水水质合格率较低，为提高内冷水水质合格率，该厂对机组内冷水系统进行改造。改造可以采取的处理方法有多种，比如溢流排水法、小混床（氢型离子交换器）旁路处理法、氢型钠型双套小混床旁路处理、超净化处理法等。大部分方法的技术难点是保持电导率、pH长期合格，即控制发电机的电导率小于2 us/cm，而pH稳定在79之间，避免循环
7、系统酸性腐蚀和防止补水对内冷水产生污染，实现长时间稳定运行并减少维护次数和维护费用。经过调查、分析，荆门热电厂选择了加装FDNL-型内冷水处理装置，此装置为纳型阳床、氢型阳床与阴床相结合进行内冷水处理。改造方式：首先对一台机组进行改造（#5机组），首先从机组内冷水系统内冷水冷却器出口管上接一根15不锈钢管道，管道另一端接FDNL-型内冷水处理装置，内冷水经过处理装置后，由一根15不锈钢出水管至内冷水箱（如图1示）。图1 改造示意图2.2 改造后系统调试（1） FDNL-型内冷水处理装置工作原理：该装置结构如图2，装置本体为全不锈钢材质，装置主要由A、B两个离子交换床、树脂捕捉器和仪表部分组成，
8、A床上部为Na型阳树脂，下部为H型阳树脂；B床上下两部分皆为OH型阴树脂。运行时B床全开不进行其它操作，靠调节A床上、下两部分的流量来调节pH值及电导率值。A床上部流量越大，则下部流量越小，经过H型树脂的水流量便越少，则A床出水氢离子浓度便越低，其pH也就越高，那么整个装置出水pH也越高。A下部流量越大，则A上部流量越小，A床出水氢离子浓度便越高，经过B床后，与OH结合成纯水（H2O）,而纯水的电导率低，则整个装置出水DD越低。因此，此装置是通过调节A床上下流量比来控制内冷水的pH值和电导率。当树脂失效时，退出设备，由排脂门将树脂送出再生（设备同时配有一套再生装置），由进脂门送入备用树脂，然后
9、投运。图2 FDNL-型内冷水处理装置（2） 调试过程将合格树脂送入各离子交换床，正洗合格后投运。待内设备运行稳定后，调节A上进水门、A下进水门的开度，控制两台流量计流量，并连续监测内冷水水质；根据水质情况，调大A上床进水流量可提高PH，调大A下床进水流量可降低电导率。根据流量的调节状况及水质数据，确定合适的RNa床（A上）与RH（A下）的流量比，调试数据如表3：表3 FDNL-型内冷水处理装置调试数据记载表时 间2007年Na流量L/hH流量L/h排水pH排水电导s/cm内冷水pH内冷水电导s/cm4月9 日9：453003002.7投运11：051006006.151.57.841.621
10、1：501006005.912.87.801.5914：101007006.354.07.971.5914：551007006.353.48.001.6116：001007006.333.78.061.6317：001007006.174.08.121.679：001006006.050.87.311.159：2010010005.670.77.301.1410：2010010005.460.87.271.0711：2010010005.300.87.271.0311：301003005.682.17.271.0314：101003006.743.07.381.0814：202003006.4
11、23.57.391.0815：202003003.27.381.1416：202003002.87.391.1816：501003002.37.391.1819：001003002.17.331.2121：001003002.07.341.2523：001003002.07.331.264月11日8：001003002.07.091.378：103007001.77.101.369：003007001.17.111.3010：003007001.27.141.2211：003006007.151.16通过表3的观察可知：阳床上部（钠型）进水量0300L/h、阳床下部（氢型）进水量01000L/
12、h，阴床上下部进水门全开。当发电机内冷水电导率高于2s/cm时，调大阳床下部进水量，当发电机内冷水pH值低于7.0时，调大阳床上部进水量。正常运行时，可控制阳床上部进水量100200L/h、阳床下部进水量300500L/h运行，如此可以保持电导在1.2s/cm左右，pH在7.09-8.12之间。3效果检查FDNL-型内冷水处理装置安装前后水质如表4。表4 FDNL-型内冷水处理装置安装前后#5机组水质对比内冷水处理设备投运前时间2006年9月30日2007年4月1日项目PHDD【Cu2+】最大值8.362.3751.6最小值6.941.5428.2合格率%83.3058.3042.22总合格率
13、61.28内冷水处理设备投运后时间2007年4月12日2007年10月15日2007年10月16日2008年4月15日项目PHDD【Cu2+】DDPH【Cu2+】最大值7.870.8936.31.357.6232.2最小值7.280.7911.60.867.1410.5合格率%100.00100.0097.0100.00100.0099.0总合格率%99.334. 结论：由设备运行状况及表4中试运数据可知：（1）FDNL-型内冷水处理装置投运后，内冷水水质pH值大于7.13、小于8.50，合格率达到100%（2）FDNL-型内冷水处理装置投运后，内冷水水质电导率小于2.0，合格率达到100%（
14、3）pH、电导率的合格率提高使得铜导线腐蚀减缓，内冷水的铜离子浓度随之降低，合格率达到98%。（4）DD、pH、铜离子浓度总合格由改造前的61.28%提高到99.33%。（5）改造后内冷水水质合格率提高，补水量几乎为零。（6）内冷水处理装置阴、阳床体分上下两部分，便于调节流量，树脂不易混层。（7）内冷水处理装置后面自带微孔过滤器，过滤器可冲洗排污，方便操作且不会跑树脂。（8）内冷水处理装置内部采用高强度强离子交换树脂，交换容量大，不易破碎。由此可见，FDNL-型内冷水处理装置不仅在改善内冷水水质，提高设备运行可靠性方面有很好效果，而且运行稳定、便于操作减少了日常工作量和维护费用。5结束语该厂按照同样方法对另一台机组内冷水处理系统进行改造，改造后经过18个月的运行，该设备工作效果良好，完全解决了原内冷水水质合格率低和铜导线圈腐蚀等问题，并且明显减少了补水量和工作人员工作量。参考文献：1. 武汉华通电力科技有限公司，FDNL-型内冷水处理装置资料汇编2. 湖北荆门热电厂运行规程3. 吕文军 谢学军 楼台芳 ， 发电机内冷水的处理方法 ， 热力发电 2004年 第33卷 第03期4. 中华人民共合国国家标准GB/T12145-1999