发电机内冷水钠型/氢型混床处理装置
　　发电机内冷水钠型/氢型混床处理装置是由武汉艺达水处理工程有限公司研制开发的实用新型专利专利产品，专利号：02284163.6。

应用范围
　　主要应用于大型发电机内冷水旁流处理。

装置特点
　　● 对发电机内冷水补充水采用除盐水或凝结水均适用；
　　● 无需加药（缓蚀剂）处理；
　　● 设备体积小，结构紧凑；
　　● 操作方便，自动化控制程度高；
　　● 处理内冷水质可达到标准要求。

处理流程

　　　　　　　　　　　　　　　　图1 装置在内冷水系统中的位置

　　　图2 原则性处理系统图

发电机内冷水水质标准

*：摘自《火力发电厂水汽化学监督导则》(DL/T561-95)。标准一，不添加缓蚀剂；标准二，添加缓蚀剂。
*：摘自《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-1999）。标准三，双水内冷和转子独立循环的冷却水质量标准；标准四，汽轮发电机定子绕组采用独立密闭循环水系统。

目前内冷水处理的常用方法及存在的问题
★ 缓蚀剂法
　　主要采用投加MBT（2—巯基苯并噻唑）、BTA+EA（苯并三唑+乙醇胺）等铜的缓蚀剂进行处理。
存在的问题：
　　MBT的水溶解性较差，需用NaOH溶解，易析出（尤其是酸性水中），沉积在冷却水系统的死角处。若加药浓度过大，易造成电导超标，使换水频度增大；若加药浓度过小，则使保护膜不完整，会加剧局部铜腐蚀。处理后的内冷水中有淡黄色的絮状沉积物；对内冷水系统的橡胶制品有溶解作用。
　　BTA和EA能使冷却水的电导率上升，工业品BTA杂质较高，尤其是Na+含量高，有毒；溶解性较差，缓蚀性较差；与铜发生作用时，能使pH下降；氨存在时会破坏铜与BTA的保护膜；价格较高。

★ 提高内冷水的pH值
　　将发电机冷却水pH值维持在8.5左右，可使发电机铜导线得到保护。提高pH最简单的方法是进行加氨处理。
　　存在的问题：进行加氨处理，使冷却水的电导率上升；加氨量受水量平衡的影响，不易将pH控制在一定范围内；加氨量偏大，氨和氧化亚铜易发生反应生成铜氨络合离子。

★ 采用小混床旁流处理
　　通常旁路系统处理流量占主系统流量的最大比例为10%。可使冷却水的电导率控制在标准范围内。
　　存在的问题：通过氢型混床处理，冷却水的pH值难于控制。冷却水pH值偏低，加剧铜的腐蚀，使控制内冷水的含铜量、电导率和pH值成为交叉矛盾。

处理原理
　　发电机冷却水的pH值在7-9之间铜的氢氧化物的稳定性较高，对铜具有保护作用，pH值低于7时铜的氢氧化物有溶解的倾向；pH值大于10时，如果系统中有氨存在，氨和氧化亚铜发生络合反应，形成铜氨络合离子；更高的pH值会使CuO转变成CuO22-，使铜的腐蚀速度又增加了。氧化铜的溶解度随温度的升高而降低；当腐蚀产物铜氧化物在冷却水中的浓度达到一定值时，会从水中析出，沉积在线棒的通流截面上，造成堵塞，使流速减缓反过来加剧铜氧化物的沉积,从而降低或堵塞过水断面，造成线棒升温。因此，控制铜的腐蚀和防止腐蚀产物的沉积是很重要的。
　　采用钠型/氢型混床进行发电机内冷水旁路处理，控制pH值在微碱性可以减缓铜导线腐蚀，降低内冷水含铜量，控制冷却水的电导率在标准范围之内；同时，冷却水中金属的腐蚀产物主要以微粒形式存在，通过混床可对冷却水中金属氧化物微粒进行滤除，防止金属氧化物在线棒通流截面上沉积。处理流量占主系统流量的最大比例为10%。
　　进行碱性调节的原理：旁路采用钠型混床处理内冷水呈微碱性，而用氢型混床（同时结合运行排污）保证电导率达到标准要求。主要反应如下：
nRNa+Cn+→RnC+nNa+(C为阳离子，n为电荷数)
nRH+Cn+→RnC+nH+(C为阳离子，n为电荷数)
nROH+An-→RnA+nOH－(A为阴离子，n为电荷数)
　　由于内冷水补给水质、系统泄露和腐蚀等原因，内冷水中存在一定浓度的铁、铜、氯根、硫酸根等杂质离子，根据离子交换树脂的选择性，通过钠型混床就能将交换能力位于Na+的杂质离子不断转化为Na+，阴离子（在碱性条件下离子交换顺序位于OH-以前）不断被转化为OH-，因此只需要微量的杂质阴离子，就能将pH值提高到微碱性，从而减缓铜的酸性腐蚀。同理，通过氢型混床处理，可以降低内冷水的电导率。
　　因此，采用钠型/氢型混床对发电机内冷水进行处理对补充水采用除盐水或凝结水均适用。

装置设备配置
　　★ 混合离子交换器：设置钠型和混合离子交换器各一台，阴、阳树脂根据补充水源采取不同比例（阴、阳树脂比例，除盐水采用2:1；凝结水采用1:1）。混合离子交换器采用不锈钢制作，进、出水装置均采用多孔板加水帽结构形式，使进出水布水均匀；设置压缩空气接口，用于树脂混合；除进出口、空气接口外，配有树脂进、出接口，以方便树脂的装填和排放。交换器设计压力1.0MPa，试验压力1.2MPa，最高进水温度55℃。
　　★ 树脂捕捉器：每台混合离子交换器出口配带树脂捕捉器，用于截留混床装置漏出的碎树脂，防止碎树脂进入冷却水循环系统。
　　★ 三通调节阀：采用电动或气动分流式三通调节阀，可根据冷却水水质情况自动控制钠型和氢型混合离子交换器的进水流量。

控制
　　运行方式采用自动控制的方式，根据内冷水的pH值和电导率自动控制三通调节阀分流的开度，即如果pH值低于设定值则加大钠型混床的处理流量、电导率大于设定值则加大氢型混床的处理流量。
　　控制系统由控制器和就地控制箱组成。该自控系统将现场仪表、工艺设备以及就地受控元件有机地集成起来。根据工艺要求，对整个系统运行状况进行实时控制，并设置输出接口。
　　在控制方式上采取，就地手动控制和全自动控制两种方式，保证水处理系统的正常运转。控制器采用高可靠性的控制元件，以及高品质的就地仪器仪表和受控设备，保证该控制系统达到工艺的要求。
三通调节阀开度的调整以电导率为主、pH为辅进行控制。
　　★ 当进水电导率和pH值均不满足标准要求时，首先应考虑控制电导率达到要求，保证发电机安全运行，此时才有条件提高内冷水的pH值；
　　★ 当进水电导率大于5us/cm时，氢型混床进口开度全开，同时增大系统的排污量，快速有效地降低内冷水的电导率；
　　★ 当进水电导率满足标准要求、pH值小于7时，钠型混床进口开度全开；
　　★ 当进水电导率满足标准要求、pH值大于7时，控制三通调节阀的开度，维持内冷水电导率满足标准要求、pH值在微碱性范围内。

图3 控制原理图

仪表
　　所有控制仪表具有高可用性、稳定性、可操性和可维护性，并满足控制要求。
　　可根据现场情况和用户要求进行配置。

基本仪表配置


装置规范

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4 装置外形图

装置规范表

注：装置对外界的要求 仪表用气0.14-0.4MPa，电源220V/50Hz 0.5kW。
可根据用户要求对装置进行特殊选择。