[發明專利]一種發電機內冷水處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 201410198099.0
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104030399A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張維科;李海洋;汪思華;潘珺
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;G01R27/02;C02F103/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及發電機技術領域，具體涉及一種發電機內冷水處理系統及處理方法。

背景技術

大、中型發電機的定子或轉子線圈通常是采用高純水冷卻，冷卻水循環利用。由于發電機內冷水在循環過程中，空氣不可避免地漏入，而空氣中含有微量的二氧化碳(體積約占0.039％)，隨著發電機內冷水的不斷循環，CO₂在內冷水中不斷積累，內冷水的pH逐漸降低，電導率先降低然后再升高。pH降低增加了發電機銅線圈的腐蝕，內冷水電導率增加降低了發電機的絕緣性能。銅線圈腐蝕的直接后果是內冷水的銅含量升高，更為嚴重的后果是腐蝕產物可能在空芯銅線圈內沉積，造成冷卻水冷卻效果降低，最終導致線圈過熱而威脅正常的安全生產。發電機絕緣性降低將導致漏電，從而引發安全事故。因此必須調節和控制內冷水的pH值在合適的范圍，防止空芯銅線圈的腐蝕，同時也要保證發電機可靠的絕緣性能。研究認為，調節和控制內冷水的pH值在8.0～9.0之間，可使空芯銅導線在內冷水中的腐蝕降低到最小。

目前的發電機內冷水處理方法主要有：1)中性pH+高氧(>2000μg/L)；2)中性pH+低氧(<50μg/L)；3)堿性pH(8.0～9.0)+不控制溶氧；我國目前主要采用第3種處理方式，從目前的研究方向和公布的專利來看也都集中在第3種方式。對于第3種方式，由于內冷水堿化方式的不同，又分為a)直接加NaOH型；b)采用鈉型混床間接加NaOH型；c)采用含氨的凝結水與不含氨的凝結水精處理出水或除鹽水調節型。

1、直接加NaOH型

這種內冷水堿化處理是讓部分內冷水(一般不超過10％)先經過RH/ROH型小混床對內冷水進行純化處理，然后在小混床出口在加入NaOH溶液，通過調節NaOH的加入量來提高內冷水的pH至(8.0～9.0)，通過調節內冷水的旁流處理量來控制內冷水的電導率在合格范圍內。

優點：可以通過調節NaOH的加入量，將內冷水的pH提高到任意值；也可以通過調整旁流處理量使內冷水的電導率控制在合格范圍內。

缺點：1)由于CO₂的漏入，加入到內冷水中的NaOH會很快反應變為Na₂CO₃或NaHCO₃，從而使內冷水的實際pH低于預期值，偏低的程度取決于CO₂的漏入速度和旁流處理量。如果為了提高pH，可以通過提高NaOH的加入量來實現，但是面臨著內冷水電導率超標的問題。如果通過提高旁流處理量來減少CO₂的積累，就會在除掉內冷水中CO₂的同時，也除掉了加進去的NaOH；而且NaOH是強堿性物質，其調節pH的能力很強，但是隨之而來的問題就是緩沖性很差，因此，此種方式在實際使用中很難控制，實際控制的pH基本上在7.0～8.0。2)由于內冷水的電導率一般控制在2μS/cm以下，屬于純水范疇，而純水pH的直接測量容易受靜電荷等影響，很難測準，這是目前公認的世界性難題。這種內冷水處理方法恰恰是依靠pH監測結果來調節NaOH的加入量和旁流處理量，由于pH測定不準確、不可靠，導致內冷水處理很難調控到預期目標。

2、采用鈉型混床間接加NaOH型

這種內冷水堿化處理是讓部分內冷水(一般不超過10％)經過RNa/ROH型小混床對內冷水進行堿化處理，其原理是讓內冷水中腐蝕下來的Cu²⁺或其它陽離子與R-Na交換產生Na⁺，陰離子(如CO₃^2-、HCO₃^-)與R-OH交換產生OH^-，最終在混床出水中產生微量的NaOH，即間接向內冷水中加NaOH，從而提高內冷水的pH。

優點：由于鈉型混床產生的NaOH量很小，理論上比較容易控制。