CN1323034C - 发电机定冷水处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

一种发电机定冷水处理装置，它属于水处理领域，特别是火电厂发电机定冷水系统的水处理装置，它包括阳离子交换器、阴离子交换器，微滤装置，其特征在于它还包括一个具有除氧功能的膜脱气装置和连接在发电机定冷水箱上的缓冲气囊；阴离子交换器为OH型阴离子交换器；阳离子交换器为Na型阳离子交换器和H型阳离子交换器，并联设置。本发明可以去除定冷水中的溶解氧和二氧化碳，并具有良好的定冷水系统常压密封等功能，使定冷水的溶解氧浓度维持在30μg/L以下，使定冷水水质符合行业标准，且有效地防止了发电机定子绕组线圈铜线棒的腐蚀，保证发电机的绝缘性能和运行稳定。

Description

发电机定冷水处理系统及工艺
技术领域：
本发明涉及一种发电机定冷水处理系统及工艺，它属于水处理领域，特别是火电厂发电机定冷水系统的水处理装置和工艺。
背景技术：
火电厂发电机定冷水系统的水质控制关系到发电机组的运行安全，是火电厂化学技术人员的主要工作内容之一。由于发电机定子绕组铜导线的腐蚀产物进入定冷水形成铜离子，导致发电机定子绕组铜导线腐蚀和定冷水的电导率增大，危及发电机的安全。为解决上述问题，目前的定冷水系统均在定冷水循环回路中并联离子交换混床装置，部分处理定冷水，其主要原理是离子交换混床装置中的阴、阳离子交换树脂在定冷水中分别进行如下反应：
①2R-H+Cu2+＝R-Cu+2H+
②nR-OH+X11-＝R-X+nOH-
③H++OH-＝H2O
经离子交换混床装置处理之后，定冷水中的阴离子和因发电机定子绕组铜导线腐蚀进入定冷水的铜离子被除去，定冷水中的铜离子浓度和电导率降低。同时调整离子交换混床装置中的阴阳树脂比例和种类，还可以提高定冷水的pH值，从而使定冷水水质符合行业标准。但是该设备没有去除定冷水中的溶解氧的功能，所以不能阻止发电机定子绕组铜导线在定冷水中的氧腐蚀，实际上没有彻底解决发电机定子绕组铜导线的腐蚀问题，只是为使定冷水水质满足行业标准而采取的措施。因此，这样的系统在运行的时候，不能有效防止发电机定子绕组铜导线的腐蚀和保证发电机的安全运行。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种可以既可以净化定冷水，使得定冷水水质符合行业标准，又可以除去定冷水中的溶解氧和二氧化碳，消除导致发电机定子绕组铜导线氧腐蚀的因素，确保发电机定子绕组铜导线不被腐蚀的发电机定冷水处理装置及工艺。
本发明的目的是这样实现的：
一种发电机定冷水处理系统，它包括阳离子交换器、阴离子交换器、微滤装置、其特征在于它还包括一个连接在发电机冷水箱与微滤装置之间的带有真空泵的膜脱气装置；所述的阴离子交换器为OH型阴离子交换器；所述的阳离子交换器为Na型阳离子交换器和H型阳离子交换器，并联设置；在所述的发电机定冷水水箱上连接一个缓冲气囊。
所述的缓冲气囊为橡胶或塑料或尼龙做成的气囊。
所述的微滤装置为多级。
所述的膜脱气装置中的脱气膜为憎水性脱气膜。
本发明的包括如下的工艺步骤：
A：首先通过OH型阴离子交换器去除发电机定冷水系统补充水中的CO2；
B：去除发电机定冷水中的盐分：当发电机定冷水进入由H型阳离子交换器和OH型阴离子交换器组成的一级除盐装置，定冷水中的阴阳离子被离子交换树脂除去；
C：提高发电机定冷水的pH：发电机定冷水经Na型阳离子交换器和经OH型阴离子交换器串联处理后，其出水含有少量碱性物质NaOH，进入定冷水箱后提高定冷水的pH值；或通过调节处理水量，调节定冷水的pH值；
D：通过多级微滤装置先去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的大于5μm的离子交换树脂碎小颗粒，再去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的上一步骤中未能除去的小于5μm大于0.25μm的离子交换树脂碎小颗粒；
E：除去定冷水中的氧气分子：经过了多级微滤装置补充水和定冷水进入膜脱气装置中的脱气膜时，在真空条件下，水中的氧气分子被选择性透过脱气膜，而水被阻止通过。
定冷水箱压力平衡：由于气囊的体积是可变的，且其压力始终与大气压平衡，当气囊与定冷水箱连接时，可容纳由于定冷水水箱的水位升高或降低是排出或吸入的气体，使定冷水箱的压力保持恒定，为定冷水系统的密封和工作稳定创造有利条件。
本发明可以去除定冷水中的溶解氧和二氧化碳，并具有良好的定冷水系统常压密封等功能，使定冷水的溶解氧浓度维持在30μg/L以下，消除了导致发电机定子绕组铜导线氧腐蚀的因素，既保护了发电机，又能使定冷水水质符合行业标准，且有效地防止了发电机定子绕组线圈铜线棒的腐蚀，保证发电机的绝缘性能和运行稳定。
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图
附图2为本发明附图1的俯视图
附图3为本发明附图1的左视图
附图4为本发明的缓冲气囊的结构示意图
附图5为本发明的缓冲气囊的俯视结构示意图
附图6为本发明的使用状态工作原理图
附图7为本发明使用工艺流程图
具体实施方式：
下面以附图1、2、3、4、5、6、7为本发明的实施例，对本发明进行进一步的说明：
本发明包括阳离子交换器1、阴离子交换器2，微滤装置3和一个连接在发电机冷水箱8与微滤装置3之间的带有真空泵5的膜脱气装置6；为了保证增加定冷水的pH值的调节和去除定冷水中的CO2，使定冷水系统运行控制更加灵活，本实施例的阴离子交换器设计为OH型阴离子交换器，阳离子交换器则采用Na型阳离子交换器11和H型阳离子交换器1并联设置。为了使定冷水箱的压力保持恒定，为定冷水系统的密封和工作稳定创造有利条件，还设计了一个缓冲气囊7连接在发电机冷水箱8上。本发明可以根据水质情况，设置多级的微滤装置，在本实施例中选择了两级微滤装置，既附图中所示的微滤装置3和微滤装置4，两级微滤装置串联设置在装置中。本发明是通过管道与发电机定冷水系统连接的。
本发明中的膜脱气装置6的脱气膜组件可以是具有除氧功能的各种膜脱气组件，可去除定冷水中溶解氧，使定冷水的溶解氧浓度维持在30μg/L以下，消除了导致发电机定子绕组铜导线氧腐蚀的因素；阳离子交换器和阴离子交换器等设备除了具有原来所有功能之外，增加定冷水的pH值调节和去除定冷水中的CO2两个功能，使定冷水系统运行控制更加灵活；连接在定冷水水箱8上的橡胶缓冲气囊7设在定冷水水箱的上部，以平衡定冷水箱因水位波动产生的压力变化，使定冷水系统既能完全密封以防止O2和CO2进入定冷水系统，又能维持常压运行，稳定定冷水的循环水量，保证发电机的运行稳定与安全。
下面结合附图6、7说明本发明的工作原理和工艺过程：
1、首先去除发电机定冷水系统补充水中的CO2：当发电机定冷水系统补充水进入OH型阴离子交换器2之后，补充水中的阴离子交换出阴离子交换树脂中的OH-基团，补充水pH值升高，补充水中的CO2转化为阴离子HCO3 -，进而与阴离子交换树脂发生交换反应除去，达到去除CO2的目的。
2、除去发电机定冷水中的盐分：当发电机定冷水进入由H型阳离子交换器1和OH型阴离子交换器2组成的一级除盐装置之后，定冷水中的阴阳离子被离子交换树脂除去，含盐量减少，尤其是Cu2+浓度降低，电导率降低；
3、提高发电机定冷水的pH：当发电机定冷水经Na型阳离子交换器11处理后，阳离子均被转换为Na+，而经OH型阴离子交换器处理后，阴离子被转化为OH-，因此其出水含有碱性物质NaOH，进入定冷水箱后提高定冷水的pH值；或通过调节处理水量，还可调节定冷水的pH值；
4、过滤：一级过滤：去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的大于5μm的离子交换树脂碎小颗粒；二级过滤：去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的步骤四未能除去的小于5μm大于0.25μm的离子交换树脂碎小颗粒，保护后面的膜脱气装置；
5、除去定冷水中的氧气分子：补充水和定冷水均经过该步骤处理。该工艺可使用各种材料做成的脱气膜，在真空条件下，水中的氧气分子被选择性透过脱气膜，而水被阻止通过，从而达到去除水中氧气分子的目的。
6、定冷水箱压力平衡：由于气囊的体积是可变的，且其压力始终与大气压平衡，当气囊与定冷水箱连接时，可容纳由于定冷水水箱的水位升高或降低是排出或吸入的气体，使定冷水箱的压力保持恒定，为定冷水系统的密封和工作稳定创造有利条件。
在实际装置运行时，上述的步骤的补充水处理和定冷水处理是通过自动控制装置控制交替进行的。
本实施例的定冷水的处理结果与现有的离子交换混床装置的定冷水处理结果的比较：
装置名称 去除O2和CO2 处理后定冷水水质 阻止发电机定子绕组铜导线在定冷水中的氧腐蚀
离子交换混床装置 无此功能 Cu2+浓度＝10～200μg/L电导率＝0.1～5.0μs/cmDO浓度＝1000～5000μg/LpH＝6.5～7.5 无此功能
本发明 去除率大于97％ Cu2+浓度≤20μg/L电导率≤1.0μs/cmDO浓度≤30μg/LpH≥7.2 缓蚀率大于90％

Claims (5)

1、一种发电机定冷水处理系统，它包括阳离子交换器(1)、阴离子交换器(2)、微滤装置(3)、其特征在于它还包括一个连接在发电机冷水箱(8)与微滤装置(3)之间的带有真空泵(5)的膜脱气装置(6)；所述的阴离子交换器为OH型阴离子交换器；所述的阳离子交换器为Na型阳离子交换器(11)和H型阳离子交换器(1)，并联设置；在所述的发电机定冷水水箱(8)上连接一个缓冲气囊(7)。
2、如权利要求1中所述的发电机定冷水处理系统，其特征在于缓冲气囊(7)为橡胶或塑料或尼龙做成的气囊。
3、如权利要求1中所述的发电机定冷水处理系统，其特征在于所述的微滤装置为多级。
4、如权利要求1中所述的发电机定冷水处理系统，其特征在于所述的膜脱气装置(6)中的脱气膜为憎水性脱气膜。
5、一种如权利要求1中所述的发电机定冷水处理系统的工艺，其特征在于它包括如下的步骤：
A：首先通过OH型阴离子交换器去除发电机定冷水系统补充水中的CO2；
B：去除发电机定冷水中的盐分：当发电机定冷水进入由H型阳离子交换器(1)和OH型阴离子交换器(2)组成的一级除盐装置时，其中的阴阳离子被离子交换树脂除去；
C：提高发电机定冷水的pH：发电机定冷水经Na型阳离子交换器和OH型阴离子交换器串联处理后，其出水含有少量碱性物质NaOH，进入定冷水箱后提高定冷水的pH值；或通过调节处理水量，调节定冷水的pH值；
D：通过多级微滤装置先去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的大于5μm的离子交换树脂碎小颗粒，再去除经过离子交换器处理的补充水或定冷水携带的上一步骤中未能除去的小于5μm大于0.25μm的离子交换树脂碎小颗粒；
E：除去定冷水中的氧气分子：经过了多级微滤装置处理的补充水或定冷水进入膜脱气装置中的脱气膜时，在真空条件下，水中的氧气分子被选择性透过脱气膜，而水被阻止通过。
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