發(fā)電機組內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理

魏冬梅

(神華國能哈密煤電有限公司大南湖電廠,新疆哈密 839000)

發(fā)電機組內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理

魏冬梅

(神華國能哈密煤電有限公司大南湖電廠,新疆哈密 839000)

為達到《大型發(fā)電機內冷卻水質及系統(tǒng)技術要求》(DL/T801-2002)水質標準的最新規(guī)定,防止內冷水系統(tǒng)的腐蝕與結垢,保證冷卻效果及絕緣性能,選擇最佳的發(fā)電機內冷水處理方法尤為重要。

發(fā)電機內冷水處理

發(fā)電機組內冷水系統(tǒng)的水質與發(fā)電機的對地絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率密切相關,其水質控制方法直接影響機組的運行安全。目前發(fā)電機內冷水處理方法很多,但在保證水質指標合格的連續(xù)性、水質控制的便捷性上暴露出問題,本文結合本廠對內冷水系統(tǒng)的設計及對內冷水處理方法的實踐探索,對各處理方法進行利弊闡述。

1 簡介本廠內冷水系統(tǒng)設計

本廠為空冷機組,凝結水采用粉末樹脂覆蓋過濾器處理,樹脂的類型為氫型、氫氧型。凝結水采用加氨水處理,故凝結水電導較高。西北某電廠同類型機組、凝結水相同處理方式,內冷水采用了凝結水與除鹽水協(xié)調調節(jié)法,因空冷機組的特殊性,凝結水電導高,反饋在實際為內冷水在調整過程中當pH達到指標,電導率往往超標。故在本廠設計過程中,不考慮該處理方式,同時考慮凝結水電導較高、水中含有的氨可能與系統(tǒng)銅造成腐蝕,將內冷水補充水源設計為單一水源:除鹽水。本廠內冷水處理方式原設計為離子交換-充氮密封法,填裝樹脂為一級除鹽陽樹脂001×7、陰樹脂213。

2 本廠內冷水系統(tǒng)存在問題

經過實踐,離子交換-充氮密封法的內冷水處理方式不能滿足內冷水水質要求,表現(xiàn)為內冷水pH偏低,銅離子含量高。該法只能保證內冷水與空氣隔絕,不讓空氣中二氧化碳溶解在內冷水中,使之成酸性,并不能提高內冷水的pH。即:內冷水水源的pH基本就是內冷水的pH。前面已經介紹,本廠內冷水只有除鹽水單一水源。但只在一級除鹽+混床樹脂配比合適、正常運行且除鹽水箱完全密封的理想狀態(tài)下,除鹽水的pH才為中性,即pH=7,相關標準要求除鹽水pH≥6.8,也是在水箱密封效果好的前提下。試運行及運行初期,除鹽水pH值呈弱酸性,致使內冷水pH,銅離子達不到要求,同時搬運氮氣瓶進行密封也不便操作。

表1 2#機組內冷水報表

3 本廠所采用的其他內冷水處理方法及效果

對強酸性陽樹脂而言,它對水中常見離子的選擇性次序為:Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋gt;Na＋gt;H＋

以銅離子為例(鈣、鎂省略)離子交換反應如下:

保證RH型、RNa型樹脂及ROH型樹脂的比例,才能使運行過程中內冷水pH、電導達標,RNa型填裝的多,pH和電導偏高,填裝的少,起不到提高內冷水pH的作用,保持有余量和微量的游離鈉離子達到效果,但實際難操作,調整電導和pH合格耗時長,樹脂失效再生期間,水質合格的連續(xù)性達不到要求。

(1)后期參照《發(fā)電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007)離子交換-加堿堿化法,在目前系統(tǒng)運行情況下(無計量泵),加優(yōu)級純氫氧化鈉,在pH低限時通過內冷水過濾器向系統(tǒng)加藥,一般循環(huán)30分鐘,系統(tǒng)水質穩(wěn)定,因有5%的內冷水經過離子交換器,通過離子交換,吸附鈉離子,釋放氫離子,系統(tǒng)pH再次降低,如此在加藥,人為加藥不能保證水質合格連續(xù)性。

在此期間內冷水水質間歇性不合格,銅離子含量增加,見(表1)。

(2)通過技術交流詢問后,參照同類型其它機組,采用了趨于普遍應用的內冷水單床離子交換微堿化—加堿堿化法處理法,是某公司有專利產權的發(fā)電機內冷水系統(tǒng)微堿性循環(huán)處理工程。該系統(tǒng)由超凈化裝置、特種樹脂,樹脂捕捉器、自動調節(jié)微堿裝置、在線儀表監(jiān)測系統(tǒng)等部分組成。

超凈化裝置實則是在離子交換器處理的基礎上進行改進,內部設置均勻布水裝置,防偏流。特種樹脂區(qū)別于其它樹脂的原因是,樹脂選擇了抗污染、耐高溫、經深度再生、高交換容量、氫型氫氧型鈉型特殊配比的樹脂,樹脂的使用周期延長到1～2a,不必頻繁再生更換。這套系統(tǒng)實際就是《發(fā)電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007)中介紹的單床離子交換微堿化法的升級改良,而自動調節(jié)微堿裝置更是在調節(jié)內冷水pH的同時上了一層保險,給離子交換釋放微量鈉的過程給一定的緩沖空間,通過超凈化裝置出水的電導來自動啟停加堿泵,調整加藥泵的速度和藥量。

[1]《大型發(fā)電機內冷卻水質及系統(tǒng)技術要求》(DLT 801-2002)．

[2]《發(fā)電機內冷水處理導則》(DL/T1039-2007).

[3]高昕,何青偉.淺析發(fā)電機內冷水系統(tǒng)處理:實用科技.

[4]李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質控制[M].北京:中國電力出版社,2000．