二号机子冷却水更换树脂前后水质调查与分析

曹 韵

（深能合和电力〈河源〉有限公司 广东 河源 517025）

1 背景介绍

深能合和电力（河源）有限公司2×600MW工程是广东省重点工程，电厂由深圳市能源集团有限公司和香港合电投资有限公司共同投资兴建。一期工程安装两台600MW超超临界国产燃煤机组，为华南地区第一个代表世界发电技术先进水平的超超临界大型燃煤机组电厂。一期工程两台机组分别于2008年底和2009年8月投运。

我厂发电机组二号机定子内冷水运行一直存在pH不达标、铜离子含量时而超标等问题。我厂的定子冷却水目前采取混床处理和间断换水的处理方式。混床的处理方式是将强酸H型阳离子交换树脂和强碱OH型阴离子交换树脂按照一定比例混合后，填充于一个离子交换器中，用于除去内冷水中所含的微量离子，达到净化水质的目的。

主要反应如下：

2 原因查找

2.1 pH值一直偏低，导致有轻微铜腐蚀的发生。铜的腐蚀速率取决于水的含氧量和pH值，pH值对铜腐蚀影响主要是铜表面保护膜的形成，其稳定性主要取决于内冷水的pH值。根据水中铜含量与水中pH值的曲线关系，综合分析，内冷水最佳pH值控制在7.3-8.7。

2.2 离子交换树脂交换能力下降。2010年7月份二号机组的发电机有问题时，为了加快线圈干燥速度，把定子冷却水的温度提高到了58℃，然而在操作过程中定子冷却水混床未退出运行，导致阴离子交换树脂由于高温浸泡而失效，交换能力大大的降低了。

3 数据分析

离子交换树脂失效后，由于没有备货，一直到2010年11月18号更换了二号机离子交换树脂。本次数据分析为十月份和十一月份的数据。定子冷却水水质标准参照GB/T 7064。

3.1 可以看出一号机、二号机的定子冷却水的pH值比标准低。更换树脂对pH值基本无影响。

3.2 可以看出一号机、二号机的定子冷却水的的电导率都在合格范围内。二号机混床更换离子交换树脂后，电导率略有下降。

3.3 可以看出一号机、二号机的定子冷却水的的铜含量一直处于较高的状态，且二号机经常超标。二号机更换定子冷却水离子交换树脂后十天铜含量较更换前有明显下降趋势，更换效果需要定期长期监督。

表1

4 总结与建议

二号机定子冷却水混床更换离子交换树脂后，定子冷却水水质中的铜含量有明显的下降趋势，而对pH值的提高无明显改善。

采用RH/ROH混床处理法工艺处理内冷水，存在运行周期短、出水pH偏低、运行终点未及时监测会释放大量的铜离子等问题，影响了发电机的安全经济运行。因此我个人认为更换这种树脂在短期内投运效果尚可，但是长远安全经济运行，还需进一步改善。

改善一：减少铜腐蚀量。减少铜腐蚀量主要是提高定子冷却水水质的PH值到合适的范围。改善方法可以考虑定期适量的往定子冷却水中加入碱液（如氢氧化钠）。亦可以考虑增加一套一台RNa/ROH混床通过双混床并联旁路运行的碱性运行方式，。由于发电机内冷水铜导线的腐蚀主要含Cu2+和HCO-3，增设RNa/ROH混床后，其主要反应如下：

RNa/ROH混床与RH/ROH混床联合处理可见，内冷水中的Cu2+和HCO3-会转化为NaOH，使内冷水pH保持弱碱性，抑制了铜导线的腐蚀。正常运行时，当内冷水pH偏低时，投运RNa/ROH混床，RH/ROH混床备用。但pH升高后，电导率也会随之逐渐升高；当内冷水电导率较高时，关闭RNa/ROH混床，投运RH/ROH混床，电导率会逐渐降低，但pH值也会随之逐渐降低。当pH降低到一定值时，再关闭RH/ROH混床，投运RNa/ROH混床。如此反复操作来保证内冷水各项指标的合格。该方法不足之处在于操作较为频繁。因此，也可以采用RNa/ROH混床常开，RH/ROH混床备用。当内冷水pH值偏低时，通过补加碱液提高pH值；当内冷水电导率偏高时，可通过运行RH/ROH混床降低电导率。

改善二：提高离子交换树脂质量，性能，专业性（如采用进口树脂：罗万哈斯公司生产的专用于定子冷却水用离子交换树脂），以及定期进行离子交换树脂的更换。定子冷却水交换树脂用量相对而言用量较少，但若质量不好的话更换频率较高，对水质品质波动较大。因此建议使用高品质质量的离子交换树脂。且我们在日常使用及维护中一定要注意严禁用超过四十度以上水通过离子交换柱。

［1］DLT 801-2010大型发电机内冷却水质及系统技术要求[S].