最新SL1发电机内冷水电膜微碱化处理装置说明书.docx
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最新SL1发电机内冷水电膜微碱化处理装置说明书
SL-1发电机内冷水电膜微碱化处理装置说明书
一装置简介和工作原理
由于水内冷发电机具有单机容量大、体积小、重量轻等特点,因此,在大型发电机组中得到广泛应用。
目前国内外水内冷发电机组的内冷水虽然采取了各种处理方法及防腐措施,但很少达到了有效地防腐,普遍存在内冷水的电导率高、pH值低、腐蚀产物铜离子超标的现象,内冷水水质不合格所引发的事故时有发生。
为了防止此类事故的发生,国内外对内冷水水质和铜的腐蚀机理及防腐方法进行大量研究,得出结论:
a.内冷水电导率越低,电气绝缘性能越好,不会发生电气闪络等绝缘故障;b.铜腐蚀的根本原因是内冷水中存在着溶解氧和溶解二氧化碳,此外在腐蚀过程中产生的二价铜离子对腐蚀有加速作用;c.腐蚀产物进入内冷水,在定子线棒中被发电机磁场阻挡而沉积,可能导致空心导线通流面积逐渐减小或堵塞,引起发电机线圈温度上升,甚至烧损。
针对发电机内冷水存在的问题,我公司吸收国内外最新科研成果,历经数年研究实践,研制成功发电机内冷水电膜微碱化处理装置。
此装置采用我公司首创的电膜微碱化技术结合除离子技术和现代控制技术,有效地解决了内冷水电导率高、pH值低、腐蚀产物铜离子超标的问题。
实际的应用证明:
发电机内冷水的铜离子小于5µg/l,其他指标全部合格,达到了内冷水水质最佳工况,彻底地解决了内冷水铜腐蚀问题,最大限度地提高了发电机的绝缘性,确保了发电机安全。
SL-1型发电机内冷水处理装置:
针对敞开式发电机内冷水系统,我公司研制出SL-1型发电机内冷水处理装置,将首创的电膜微碱化技术和除离子技术有机地结合,在线检测内冷水和装置出口的电导率、pH值,全自动调节内冷水水质,实现了敞开式系统内冷水电导率最低、pH值合适、铜离子最低,达到内冷水水质最佳工况,提高了发电机的绝缘性,极大地减缓了内冷水对铜的腐蚀,满足了发电机对内冷水的要求。
●SL系列发电机内冷水处理装置适用领域
该系列发电机内冷水处理装置适用于全国火电.水电.核电等各类电站机组的发电机冷却水处理,包括定子冷却水和转子冷却水的处理。
特别针对国内双水内冷的发电机有卓越的处理效果,保障发电机的安全、平稳、满负荷运行。
具体适用于:
1)适用于50—1000MW水-氢-氢(单水内冷)的发电机组。
2)特别适用于50—660MW双水内冷的发电机组。
●发电机内冷水系统铜腐蚀的危害
发电机铜导线在含氧的弱酸性水中极易发生腐蚀,腐蚀产物直接沉积在定子或转子线圈内,引起线圈传热不均和发电机线圈超温,甚至有局部线圈堵塞或穿孔的问题。
我国近几年曾发生过发电机燃烧的案例,危害性极大。
全国各省区都有多台机组因定子线棒超温,不能满负荷运行,不得不检修更换。
所以,发电机内冷水的处理效果直接关系到发电机组的安全、稳定、经济运行。
●现行内冷水水质标准
现行内冷水水质标准
标准代号或名称
电导率
(µS/cm)
pH值(25℃)
铜离子含量(µg/l)
硬度
(µmol/l)
备注
GB/T12145--1999
<5.0(25℃)
>6.8
<40
<10
(<200MW)
双水内冷或转子独立冷却系统
<2.0(25℃)
>6.8
<40
<2
(>200MW)
转子独立冷却系统
DL/T801--2002
<2.0(25℃)
7.0~9.0
<40
汽轮发电机运行规程(1999年版)
0.50~1.50
(25℃)
7.0~8.0
无要求
<2
NH3微量
为保证发电机的安全运行,国家电力公司先后发文和制定有关技术标准对发电机内冷水水质及系统提出了严格的规定。
⑴发电机内冷水应采用除盐水或凝结水,当发现汽轮机凝汽器有循环水漏入时,内冷取水的补充税必须是除盐水。
水质要求:
电导率(25℃)≤2.0µS/cm;
含铜量≤40µg/l;pH(25℃)7.0~9.0;
硬度<2.0µmol/l;
溶氨量<300µg/l;
溶解氧≤30µg/l。
⑵新投运的机组,应采用下列配置,以投运的机组宜在大修和技改中逐步实施和完善:
水箱采用全密闭充气式系统;每路进水端设置有5µm~10µm滤网,必要时应假装磁性过滤器;内冷却水系统应设置旁路混合阴阳离子交换器;内冷水系统应安装电导率、pH值的在线测量装置。
国电公司2000年9月28日发布《防止电力生产重大事故二十五项种点要求》。
该要求中第11.3.1.5条规定:
“125MW及以下机组允许运行时在水中加缓蚀剂,但必须控制pH值大于7.0”。
●铜导线腐蚀的影响因素与防腐机理
一、影响铜在冷却水中均匀溶解腐蚀的因素主要有水的pH值、溶解氧以及溶解二氧化碳的含量,此外在腐蚀过程中生成的二价铜离子对铜的腐蚀有加速作用。
这一腐蚀过程的反应如下:
⑴.电化学腐蚀反应:
Cu+1/2O2=CuO
2Cu+1/2O2=Cu2O
Cu+Cu2+=2Cu+
⑵.二氧化碳的溶解和铜氧化物的溶解:
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3=H++HCO3-
CuO+2H+=Cu2++H2O
Cu2O+2H+=2Cu++H2O
⑶.一价铜离子进一步氧化:
2Cu++1/2O2+H2O=2Cu2++OH-
2Cu++1/2O2=CuO+Cu2+
⑷.二次腐蚀产物的生成:
Cu2++2OH-=CuO+H2O
上述反应交替进行,从而导致铜的腐蚀和腐蚀产物的沉积。
二、Cu-H2O体系Cu腐蚀-钝化-免蚀的理论条件与防腐机理
在Cu-H2O体系电位-pH平衡图上,溶液中的含Cu物质以金属铜离子(Cu+、Cu2+、Cu3+)含Cu水合物(Cu2O3·nH2O)和铜的酸根(HCuO2-、CuO22-、CuO2-)形态稳定存在的区域,是Cu的理论上的腐蚀电位-pH条件区域;金属Cu以单质Cu形势稳定存在的区域,则是Cu的理论上的免蚀条件区域。
根据理论分析计算和判断,Cu-H2O体系Cu腐蚀-钝化-免蚀的理论条件区域如图中几条曲线划分的区域所示。
图一Cu-H2O体系电位-pH平衡图
由图可知,金属铜的热力学免蚀区与H2O的热力学稳定区部分重叠,这一现象表明,在pH≥7.60和有氧化剂(溶解氧)存在时,金属铜表面形成的氧化物具有稳定性,能对金属铜基体起到保护作用。
●SL系列发电机内冷水处理装置简介
SL型内冷水微碱化处理装置(敞开式)采用当今先进的离子交换技术和国内首创pH、电导可调节技术,装置利用树脂吸附水中的阴阳离子,同时在电场的作用下水和催化树脂反应生成微量的碱性物质,化学反应原理如下:
除离子:
Cu2++2H-R=Cu-2R+2H+
HCO3-+OH-R=HCO3-R+OH-
H++OH-=H2O
微碱化:
H2O+Na-R=(电场作用下)H-R+NaOH
这样,在催化树脂的作用下,调节电场强度,控制发电机内冷水的pH在7.00~9.00电导率在0~2.00µs/cm.。
这样同时达到净化水质并抑制腐蚀作用。
●SL系列发电机内冷水处理装置特点
1)首创可自动调控pH值、电导值技术,内冷水pH值可在7.00~9.00,电导值<2.00µS/cm范围内自行选择,。
2)专有的催化树脂,促进水的电离解。
3)内冷水pH值、电导率控制在最佳值,Cu<5µg/L实现最佳防腐绝缘目的。
4)自制精选树脂,处理效果更好,运行周期两年以上。
5)出、入口pH值、电导率在线全检测,确保发电机安全和装置处理效果。
6)优化设计,模块配置,系统简明,操作方便。
7)全不锈钢制作安全、美观。
8)体积小巧、占用空间少。
●SL系列发电机内冷水处理装置的处理流程
图1装置在内冷水系统中的位置
●SL系列发电机内冷水处理装置系统流程图
图2.SL系列发电机内冷水处理装置系统图
●SL系列发电机内冷水处理装置控制原理图.
图3.SL系列发电机内冷水处理装置控制原理图
二SL系列发电机内冷水处理装置的基本性能参数
2.1设备规范
智能调节仪
型号
KTDD01
输入信号
4~20mA
输出电压/电流
0~30V/0~10A
消耗功率
<20W
电源要求
AC220V50HZ
显示内容
工作模式、输出电压、电流值、电导率值、pH值、给定值、操作菜单等。
备注
1台
在线三合一仪表
型号
KTDO3
量程
pH:
0~14.00Ph、电导率:
0~10.00~100.0~1000µS、溶解氧:
0~20µg/L
温度范围
0~65℃
精度
0.1%
数字转换精度
±0.1%
动态测量误差
±0.2%
输出信号
4~20mA或其它0~22mA范围内电流信号,可分别设置不同输出范围。
报警输出
继电器无缘接点
消耗功率
<30W
电源要求
AC220V50Hz/60Hz
显示内容
电导率值、pH值、溶解氧值、温度、历史曲线、报警信息、操作菜单等
备注
1台
微碱化装置
罐体容积
0.026m3
罐体直径
Φ219×700mm
工作电压
0~30V
设计压力
1.0Mpa
工作压力
0.6Mpa
工作温度
60℃
备注
1台
除离子器
罐体容积
0.541m3
罐体直径
Φ636.9×1700mm
设计压力
Mpa
工作压力
Mpa
工作温度
60℃
备注
1台
玻璃转子流量计
型号
LZB-40
流量
250-2500L/h
工作最大压力
≤0.6Mpa
工作温度
-20~120℃
备注
1台
玻璃转子流量计
型号
LZB-6
流量
4-40L/h
工作最大压力
≤1.0Mpa
工作温度
-20~120℃
备注
1台
朝阳电源
型号
4NIC—K70
输入
AC220V+10%50Hz
输出
0-35V可调2A
消耗功率
<70W
体积
B型160×150×100
备注
1台
2.2发电机内冷水处理装置主要项目指标:
●进水要求
项目
范围
单位
备注
电导率
<10
µs/cm
温度
5~60
℃
最大压力
1.00
Mpa
压差
>0.20
Mpa
流量
1500~2500
L/h
●出水水质标准
项目
范围
单位
备注
电导率
<2.00
µs/cm
pH
7.00~9.00
铜离子含量
<10
µg/L
●供电要求
AC220V10A50HZ
●装置尺寸
长×宽×高=900×800×1800mm
三SL系列发电机内冷水处理装置组成
图4.SL系列发电机内冷水处理装置外形图
四安装
●安装要求
⑴.应保证有足够的空间和合适的地点安装该设备。
⑵.在搬运该设备时要注意防止设备碰伤损坏(如:
玻璃转子流量计、仪表、压力表等地点要做好保护工作)。
⑶.装置就位后,按要求连接相应的系统管路。
⑷.整个设备必须安装平稳,不允许倾斜。
⑸.按电控箱要求连接相应的电源线。
●本装置安装时应按照下列顺序进行
⑴.按照选定的位置将底座放平稳。
⑵.将罐体安放到底座指定位置、并放平稳。
⑶.装置就位后按要求连接相应的系统管路、固定好固定端。
⑷.将电控箱安装在支架的指定位置上,并固定牢固。
连接好取样管线。
⑸.正确的
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