二號機子冷卻水更換樹脂前后水質調查與分析

曹 韻

（深能合和電力〈河源〉有限公司 廣東 河源 517025）

1 背景介紹

深能合和電力（河源）有限公司2×600MW工程是廣東省重點工程，電廠由深圳市能源集團有限公司和香港合電投資有限公司共同投資興建。一期工程安裝兩臺600MW超超臨界國產燃煤機組，為華南地區第一個代表世界發電技術先進水平的超超臨界大型燃煤機組電廠。一期工程兩臺機組分別于2008年底和2009年8月投運。

我廠發電機組二號機定子內冷水運行一直存在pH不達標、銅離子含量時而超標等問題。我廠的定子冷卻水目前采取混床處理和間斷換水的處理方式。混床的處理方式是將強酸H型陽離子交換樹脂和強堿OH型陰離子交換樹脂按照一定比例混合后，填充于一個離子交換器中，用于除去內冷水中所含的微量離子，達到凈化水質的目的。

主要反應如下：

2 原因查找

2.1 pH值一直偏低，導致有輕微銅腐蝕的發生。銅的腐蝕速率取決于水的含氧量和pH值，pH值對銅腐蝕影響主要是銅表面保護膜的形成，其穩定性主要取決于內冷水的pH值。根據水中銅含量與水中pH值的曲線關系，綜合分析，內冷水最佳pH值控制在7.3-8.7。

2.2 離子交換樹脂交換能力下降。2010年7月份二號機組的發電機有問題時，為了加快線圈干燥速度，把定子冷卻水的溫度提高到了58℃，然而在操作過程中定子冷卻水混床未退出運行，導致陰離子交換樹脂由于高溫浸泡而失效，交換能力大大的降低了。

3 數據分析

離子交換樹脂失效后，由于沒有備貨，一直到2010年11月18號更換了二號機離子交換樹脂。本次數據分析為十月份和十一月份的數據。定子冷卻水水質標準參照GB/T 7064。

3.1 可以看出一號機、二號機的定子冷卻水的pH值比標準低。更換樹脂對pH值基本無影響。

3.2 可以看出一號機、二號機的定子冷卻水的的電導率都在合格范圍內。二號機混床更換離子交換樹脂后，電導率略有下降。

3.3 可以看出一號機、二號機的定子冷卻水的的銅含量一直處于較高的狀態，且二號機經常超標。二號機更換定子冷卻水離子交換樹脂后十天銅含量較更換前有明顯下降趨勢，更換效果需要定期長期監督。

表1

4 總結與建議

二號機定子冷卻水混床更換離子交換樹脂后，定子冷卻水水質中的銅含量有明顯的下降趨勢，而對pH值的提高無明顯改善。

采用RH/ROH混床處理法工藝處理內冷水，存在運行周期短、出水pH偏低、運行終點未及時監測會釋放大量的銅離子等問題，影響了發電機的安全經濟運行。因此我個人認為更換這種樹脂在短期內投運效果尚可，但是長遠安全經濟運行，還需進一步改善。

改善一：減少銅腐蝕量。減少銅腐蝕量主要是提高定子冷卻水水質的PH值到合適的范圍。改善方法可以考慮定期適量的往定子冷卻水中加入堿液（如氫氧化鈉）。亦可以考慮增加一套一臺RNa/ROH混床通過雙混床并聯旁路運行的堿性運行方式，。由于發電機內冷水銅導線的腐蝕主要含Cu2+和HCO-3，增設RNa/ROH混床后，其主要反應如下：

RNa/ROH混床與RH/ROH混床聯合處理可見，內冷水中的Cu2+和HCO3-會轉化為NaOH，使內冷水pH保持弱堿性，抑制了銅導線的腐蝕。正常運行時，當內冷水pH偏低時，投運RNa/ROH混床，RH/ROH混床備用。但pH升高后，電導率也會隨之逐漸升高；當內冷水電導率較高時，關閉RNa/ROH混床，投運RH/ROH混床，電導率會逐漸降低，但pH值也會隨之逐漸降低。當pH降低到一定值時，再關閉RH/ROH混床，投運RNa/ROH混床。如此反復操作來保證內冷水各項指標的合格。該方法不足之處在于操作較為頻繁。因此，也可以采用RNa/ROH混床常開，RH/ROH混床備用。當內冷水pH值偏低時，通過補加堿液提高pH值；當內冷水電導率偏高時，可通過運行RH/ROH混床降低電導率。

改善二：提高離子交換樹脂質量，性能，專業性（如采用進口樹脂：羅萬哈斯公司生產的專用于定子冷卻水用離子交換樹脂），以及定期進行離子交換樹脂的更換。定子冷卻水交換樹脂用量相對而言用量較少，但若質量不好的話更換頻率較高，對水質品質波動較大。因此建議使用高品質質量的離子交換樹脂。且我們在日常使用及維護中一定要注意嚴禁用超過四十度以上水通過離子交換柱。

［1］DLT 801-2010大型發電機內冷卻水質及系統技術要求[S].