某新建机组内冷水水质恶化及解决措施

姜丽 马瑶瑶（河南第一火电建设公司调试所，河南郑州 450001）

某新建机组内冷水水质恶化及解决措施

姜丽 马瑶瑶（河南第一火电建设公司调试所，河南郑州 450001）

针对某热电厂启动初期内冷水系统水质恶化的问题，结合实际，提出切实可行的方案。并为同类型机组的内冷水水质的控制提供参考。

内冷水；铜腐蚀；树脂；小混床；pH值

1 概述

某热电厂发电机定子绕组水冷却系统是一个闭式循环系统，补充水源为化水母管来的除盐水。内冷水系统设置小混床旁路处理，正常情况只需少量的冷却水经过小混床处理，只有当定子水系统刚补水时或者补水不洁时，才有必要增多流经混床的水量，正常情况小混床能保证内冷水的水质。

2 分析

机组整启期间pH值偏低，均值在7.0左右，铜含量严重超标。经分析可以得知，在水中，铜的电极电位低于氧的电极电位。从电化学的观点看，铜是可能被氧化腐蚀的。腐蚀反应能否不断地进行下去，取决于腐蚀产物的性质和pH、温度、流速等环境因素，尤其是pH值。如果它在铜表面的沉积速度很快，而且又很致密，就起到了保护作用，即形成了所谓的保护膜；反之，腐蚀沉积物不能形成保护膜，腐蚀就会不断地进行下去。所以提高发电机冷却系统的防腐能力，关键在于提高水的pH值，保证未碱性运行的环境。pH对铜在水中腐蚀的影响，可以从Pourbaix图【1】（即电位-pH平衡图）上看出，在电位0.1-0. 38 V以上，pH在6.95以下区域，会出现Cu2+，即是铜的腐蚀区；相反，在电位低于0.1 V，或pH＞6.95，铜则不会出现腐蚀，是铜的稳定区；从Pourbaix图（即电位-pH平衡图）上看出，对应的pH大约是10，所以铜的稳定区间一般在7-10之间，对工业设备pH控制在7.6-9为宜。本厂运行期间内冷水pH值较低，均值在7.0左右，仅仅维持在国标7.0—9.0的下线，随着运行时间的增加，铜腐蚀逐渐明显，且严重超标。由于该电厂内冷水的pH值偏低，最重要的就是如何安全可靠地提高内冷水的pH值。

3 解决方案

为了提高内冷水的pH值，结合现场的实际情况，由于该厂内冷水设计有小混床旁路处理，系统为全封闭系统，内冷水箱采用全密闭充气式系统，内冷水系统上安装电导率、pH值、温度的在线测量装置，不需要进行系统改造直接可以进行树脂处理。

考虑到氢型小混床的出水pH值比较低，而钠型小混床可以提高出水的pH值，但缺点是运行周期短。结合这两种处理的优点，采用氢型-钠型混床联合处理。

钠型阳树脂提高出水pH的原理【2】为内冷水经过交换器时，水中的阳离子与交换基团Na进行交换，经过交换，使出水中含少量的Na并形成NaOH而呈弱碱性，从而达到提高内冷水pH的目的。由于水中含微量的NaOH会导致内冷水的电导率升高，因此控制阳树脂的比例是改进技术措施的关键所在，加入比例少，达不到处理的效果；多了会有导致电导率升高而得不偿失。在实际操作中，采取逐步添加的办法，最终确定加入的树脂量。

由于内冷水专用型树脂价格昂贵，而普通混床用的MB树脂价格相对便宜；专用树脂需要单独购买，采购时间比较长，而目前仓库就储存有普通树脂。考虑到现场亟需合格内冷水的情况，采用自制内冷水小混床树脂。

具体操作如下：

3.1 阳树脂再生

氢型阳树脂再生方法：往带盖子的塑料桶里装入适量001X7MB阳树脂，用三倍树脂体积5%的HCl进行浸泡4—8h，清洗快结束时再转入浸泡1h。然后再用除盐水洗至中性。

钠型阳树脂再生时用8%的NaCl溶液浸泡8h，然后再用除盐水冲洗。

3.2 阴树脂再生

往带盖子的塑料桶里装如适量201X7MB阴树脂，用三倍树脂体积4%的NaHO进行浸泡4—8h，清洗快结束时再转入浸泡1h。然后再用除盐水洗至中性。

在混床中加入5kg钠型阳树脂，同时应减少相应重量氢型树脂，并混合均匀，投入运行。温度控制在45℃以下，连续运行监测数据如下：

时间P H 7月6日7月7日7月9日P H 7月8日0 8：0 0 7 . 2 0 8：0 0 7 . 3 5 1 4：0 0 7 . 3 1 4：0 0 7 . 3 6 2 0：0 0 7 . 2 8 2 0：0 0 7 . 3 8 0 8：0 0 7 . 4 3 0 8：0 0 7 . 3 6 1 4：0 0 7 . 3 9 1 4：0 0 7 . 3 3 2 0：0 0 7 . 4 2 2 0：0 0 7 . 3 5

从内冷水的监测情况可得出，氢型-钠型联合利用的方案是可行的，运行温度控制合理时，普通树脂完全可以替代昂贵的专用树脂。

4 结语

在小混床交换柱中加入钠型树脂，对提高内冷水的pH、防止铜导线的腐蚀有显著的效果。该方法无需对系统进行改造，只需通过试验确定树脂的比例即可，值得推广。加入钠型树脂后，考虑对电导的影响，应加强对电导的检测，当发现电导上升较快时，说明树脂已接近失效，应及时更换树脂，避免水质恶化造成事故。树脂的加入量应根据多次试验来确定，并逐步添加，防止盲目添加而使内冷水电导升高导致水质恶化，带来不良后果。因为小混床用普通树脂，鉴于普通树脂的热稳定性较差的缺点，在运行过程中，应注意监测系统的运行温度。

［1］窦照英，《电力工业清洗技术》［M］化学工业出版社.北京. 2005年.

［2］中华人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T94-2001《锅炉化学清洗导则》［S］北京.中国电力出版社.2001.