发电机内冷水pH 值-电导率调控模型
裴 锋，张昕宇，杨凌
江西省电力科学研究院 （江西南昌 330006）
[摘要]建立发电机内冷水pH 值-电导率调控模型，阐明了系统密闭性是否良好对pH 值和电导率调控非常关键。该模型为不同内冷水系统其密闭性能评估提供了一个评判方法。该模型表征了系统平衡电导率与系统密封性、系统的总水量、离子交换器流量及出口电导率存在量的关系。此外，本文基于该模型还分析了EDI 技术应用于内冷水处理的可行性。
[关键词]电导率；pH 值；发电机；内冷水系统；水处理
The pH Value-Conductivity adjustingmodel for Internal Water Cooling System of
Generator
Pei Feng，Zhang Xinyu，Yang Lin
（Jiangxi Electrical Power Testing and Research Institute，Nanchang，Jiangxi，330006，China）
Abstract: The pH value-conductivity adjustingmodel for internal water cooling system of generator is
established to illustrate that sealed performance of system is very important to keep pH value and conductivity of
cooling water steady. Themodel provides an general evaluatingmethod for sealed performance of different
internal cooling water systems, and brings forward the quantificational relation among sealed performance, total
water volume, ion exchanger flux, conductivity of outflow and stably conductivity of cooling water system.
Furthermore the feasibility of EDI technology applied to cooling water treatment is discussed based on themodel.
key word: conductivity；pH value；generator；internal cooling water system；water treatment
1 引言
火电厂、水电站及核电站等均使用到大型发电机。采用水冷却的大型发电机，对水质控制有着非常高的要求。由于水质不合格导致停机、线圈烧损等事故时有发生，造成了巨大的经济损失。由于发电机冷却水是在高压电场中作为冷却介质，因此发电机冷却水系统及水质的完好情况，是直接影响大型水冷发电机安全运行和经济运行的重要环节。如何有效调节发电机内冷水pH 值和电导率是电厂化学工作者必须面对的一个问题。本文从数学模型的角度探讨了发电机内冷水pH 值和电导率的关系，从而为电厂实际工作和技术改造提供借鉴。模型计算中所有参数均为298.15K、1atm 条件下的。
2 发电机内冷水pH-电导率调控模型
2.1 水质调控试验
发电机内冷水其pH 值和电导率的影响因素主要来自补给水水质、腐蚀离子、空气中二氧化碳等。发电机内冷水pH 值-电导率调控模型主要基于以下试验。
发电机内冷水系统进行大量换水后，补充除盐水，关闭所有补水阀门，通过加入分析纯氢氧化钠，调节内冷水pH 值稳定在7.60～7.75 范围内。记录每小时电导率升高量。
2.2 数学模型的条件
在加入分析纯NaOH 的前提下，维持体系的pH 值不变，电导率平均每小时升高量为α μS/cm，假设电导率的变化主要是由于空气中的CO2 进入内冷水中与NaOH 反应生成了NaHCO3，同时忽略腐蚀离子产生的影响。
根据离子独立运动定律：在无限稀释时，所有电解质都全部电离，而且离子间一切作用均可忽略，因此，离子在一定电场作用下的迁移速度只取决于离子的本性，而与共存的其他离子的性质无关。电解质溶液的摩尔电导就是正、负离子摩尔电导之和。表1 是无限稀溶液的常见离子摩尔电导率（25℃）数据，其它温度下以也可以进行数据校正。

设发电机内冷水系统水的总量为Vm³，总流量为Qm³/h，发电机内冷水系统平均每小时NaHCO³ 浓度增加量χ mol/L，其导致电导率增高了ϕ μS/cm。系统配置的内冷水处理器（如离子交换器）处理流量为qm³/h，处理器出口电导率为θ μS/cm。投用处理器后，整个水系统平衡后的电导率为ω us/cm。
2.3 处理器平均每小时所需处理能力计算
由于系统pH 值要保持稳定，故内冷水电导率的增加全部来于NaHCO₃ 浓度的升高，则

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