發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜堿處理裝置工作原理與運(yùn)行維護(hù)（AT-6型）

發(fā)電機(jī)冷卻水膜堿處理裝置工作原理及運(yùn)行維護(hù)2024年哈爾濱安泰利達(dá)科技開發(fā)有限公司一.簡(jiǎn)介二.內(nèi)冷水腐蝕及防腐機(jī)理三.腐蝕產(chǎn)物成份四.膜堿處理工藝簡(jiǎn)介五.產(chǎn)品介紹六.工作原理七.設(shè)備結(jié)構(gòu)組成及參數(shù)八.快速使用指南九.內(nèi)冷水系統(tǒng)組成一.簡(jiǎn)介發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水作為的冷卻介質(zhì)，在發(fā)電機(jī)的空芯線圈中流通，可有效帶走發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的大量熱量，保證線圈在正常溫度條件下工作。通過上文《內(nèi)冷水典型故障及事故》中，我們了解到發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水不進(jìn)行合理有效的凈化處理，將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)線圈腐蝕，并出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物沉積和堵塞線圈的現(xiàn)象，繼而引起發(fā)電機(jī)線圈溫度超溫，溫升過高會(huì)導(dǎo)致絕緣受損，輕者導(dǎo)致機(jī)組無法滿負(fù)荷運(yùn)行，重者會(huì)發(fā)生絕緣擊穿燒毀發(fā)電機(jī)的嚴(yán)重惡性事故，如發(fā)生局部嚴(yán)重腐蝕，將導(dǎo)致線圈穿孔漏水的事故。所以，對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行監(jiān)控、處理是十分必要的。同時(shí)長(zhǎng)期內(nèi)冷水水質(zhì)超標(biāo)也是引起發(fā)電機(jī)故障的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)容量大于300MW以上的發(fā)電機(jī)，因內(nèi)冷水水質(zhì)或系統(tǒng)故障導(dǎo)致的事故占本體總事故的50%以上。至今由于發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水問題造成的事故上報(bào)的案件多達(dá)數(shù)十起，且每年都在發(fā)生，造成直接經(jīng)濟(jì)損失億萬元以上，事故發(fā)生后在不更換繞組的情況下，僅發(fā)電機(jī)的平均維修費(fèi)用就在200～300萬，因此造成停機(jī)和檢修，少發(fā)電數(shù)億千瓦時(shí)，非停等間接損失數(shù)額更高。發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈長(zhǎng)期腐蝕將造成腐蝕產(chǎn)物堵塞水路，發(fā)生局部過熱，腐蝕穿孔等重、特大事故，繼而影響發(fā)電機(jī)的使用壽命。因此對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行合理有效的凈化處理，是確保發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。二.內(nèi)冷水腐蝕及防腐機(jī)理由Cu-H2O體系電位-pH平衡圖(圖1）可知，金屬銅的熱力學(xué)免蝕區(qū)與H2O的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)部分重疊，這一現(xiàn)象表明，在無氧化劑或能與Cu離子生成可溶性絡(luò)合物(如NH3和CN-)的水溶液中，金屬銅一般不發(fā)生腐蝕；但在有氧化劑的酸性溶液或強(qiáng)堿性條件下，金屬銅腐蝕速率很高。在pH值在7-10和有一定濃度的氧化劑（溶解氧）存在時(shí)，金屬銅在H2O中具有足夠的穩(wěn)定性。金屬銅表面形成的氧化物具有穩(wěn)定性，能對(duì)金屬銅基體起到保護(hù)作用，從而使金屬銅“鈍化”。

由pH與銅腐蝕速度關(guān)系曲線圖（圖2）可知，當(dāng)pH值小于7.0水質(zhì)呈弱酸性后，銅的腐蝕速率有很明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，此時(shí)金屬銅處于腐蝕區(qū)，金屬銅表面很難形成穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜，銅的腐蝕急劇增加。因此，國(guó)標(biāo)、行標(biāo)規(guī)定pH要達(dá)到8.00-9.00，這樣發(fā)電機(jī)線棒腐蝕速率在最低范圍內(nèi)。

三.腐蝕產(chǎn)物成份由此看來：提高pH值只是內(nèi)冷水處理的一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)手段，僅是內(nèi)冷水要持續(xù)弱堿性抑制腐蝕的需要，為了去除內(nèi)冷水中導(dǎo)致發(fā)電機(jī)堵塞的固態(tài)腐蝕產(chǎn)物，達(dá)到防止沉積、防止發(fā)電機(jī)線圈堵塞的處理目標(biāo)，還需要對(duì)內(nèi)冷水做更全面的處理，才能達(dá)到保障發(fā)電機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行的目的。四.膜堿處理工藝簡(jiǎn)介

采用針對(duì)性有效的處理工藝，提高內(nèi)冷水pH值抑制化學(xué)腐蝕的同時(shí)，有效、連續(xù)的去除固態(tài)腐蝕產(chǎn)物及雜質(zhì)，防止系統(tǒng)回路發(fā)生沉積和堵塞。對(duì)內(nèi)冷水進(jìn)行全面的綜合處理：我們最新一代的內(nèi)冷水膜堿處理裝置采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的膜凈化處理技術(shù)，膜凈化組件可以徹底去除內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅、機(jī)械雜質(zhì)及不溶物，防止堵塞的同時(shí)保留有益的堿性離子。并利用離子交換樹脂樹脂吸附水中的其它的陰陽離子。與此同時(shí),再通過微堿化技術(shù)向內(nèi)冷水釋放微量的堿性物質(zhì)。控制發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的水質(zhì)在pH在8.00～9.00電導(dǎo)率在0.40～2.00μs/cm之間，從而全面優(yōu)化內(nèi)冷水。

五.產(chǎn)品介紹AT-6型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜堿裝置使用領(lǐng)域

適用于全國(guó)火電、水電、核電、燃機(jī)等各類水冷發(fā)電機(jī)組的定子冷卻水和轉(zhuǎn)子冷卻水處理，保障發(fā)電機(jī)的安全、平穩(wěn)、滿負(fù)荷運(yùn)行。

工作原理及流程AT-6型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜堿處理裝置，其目的是降低內(nèi)冷水對(duì)線圈的腐蝕，防止銅腐蝕產(chǎn)物沉積堵塞線圈，內(nèi)冷水通過高分子膜連續(xù)不斷地截留去除內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物，同時(shí)保留內(nèi)冷水中有益的堿性離子。與此同時(shí)通過微堿化技術(shù)控制堿化系統(tǒng)向內(nèi)冷水系統(tǒng)中添加堿性物質(zhì)，維持內(nèi)冷水水質(zhì)在弱堿性區(qū)域pH≥8（期望值8-9），同時(shí)為了機(jī)組運(yùn)行安全，達(dá)到電導(dǎo)率≤2.0μS/cm。

膜堿處理裝置原理示意圖AT-6型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜堿處理裝置的主要構(gòu)成部件為膜組件、離子交換器和堿化部分。內(nèi)冷水先進(jìn)入到膜組件中，由膜組件對(duì)內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物進(jìn)行截留去除，過濾之后的內(nèi)冷水由堿化部分階段性的加入一定濃度的堿液混合后回到內(nèi)冷水箱中來達(dá)到調(diào)整內(nèi)冷水系統(tǒng)的pH值的作用，從而減緩水體對(duì)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的腐蝕速率。而被截留的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物這部分則進(jìn)入到離子交換樹脂中，進(jìn)行不斷循環(huán)直到水質(zhì)符合膜組件的過濾要求，才會(huì)由膜組件中透過回到內(nèi)冷水系統(tǒng)中。

主要部件膜組件堿化部分離子交換器

內(nèi)冷水先進(jìn)入到膜組件中，由膜組件對(duì)內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物進(jìn)行截留去除。

過濾之后的內(nèi)冷水由堿化部分階段性的加入一定濃度的堿液混合后回到內(nèi)冷水箱中來達(dá)到調(diào)整內(nèi)冷水系統(tǒng)的pH值的作用，從而減緩水體對(duì)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的腐蝕速率。

而被截留的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物這部分則進(jìn)入到離子交換樹脂中，進(jìn)行不斷循環(huán)直到水質(zhì)符合膜組件的過濾要求，才會(huì)由膜組件中透過回到內(nèi)冷水系統(tǒng)中。裝置的主要構(gòu)成五.產(chǎn)品介紹六.工作原理

內(nèi)冷水加壓通過高分子選擇性過濾膜進(jìn)行處理，高分子選擇性過濾膜可以去除內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅，還可以徹底過濾內(nèi)冷水中的固態(tài)銅、機(jī)械雜質(zhì)、不溶物以及大分子量離子，同時(shí)保留有益離子。

1.主過濾循環(huán)系統(tǒng)—去除全銅高分子選擇性過濾膜循環(huán)增壓泵六.工作原理

高分子選擇性過濾膜截留下來的離子及雜質(zhì)，通過旁路系統(tǒng)的離子交換器進(jìn)行循環(huán)處理，并輔助降低電導(dǎo)。獨(dú)有的雙除離子器，一運(yùn)一備，更換樹脂時(shí)可不中斷設(shè)備運(yùn)行。2.設(shè)備內(nèi)循環(huán)處理系統(tǒng)—去除離子離子交換器六.工作原理根據(jù)內(nèi)冷水的pH值及電導(dǎo)值全自動(dòng)堿化系統(tǒng)向膜單元處理后的內(nèi)冷水添加微量的堿性溶液，提高出水的pH值使冷水呈弱堿性，從而達(dá)到銅線棒的理論免蝕區(qū)。加藥堿化系統(tǒng)3.堿化系統(tǒng)—提高pH值、抑制腐蝕六.工作原理控制程序?yàn)槿詣?dòng)智能控制，操作簡(jiǎn)單，無需人工調(diào)整。完善的智能保護(hù)系統(tǒng)，出現(xiàn)問題，自動(dòng)采取保護(hù)措施，保證主系統(tǒng)安全。所有數(shù)據(jù)可進(jìn)行歷史查詢，方便運(yùn)行人員查找分析問題。進(jìn)口水質(zhì)分析儀4.控制系統(tǒng)及檢測(cè)儀表進(jìn)口智能控制器1、結(jié)構(gòu)組成七.設(shè)備結(jié)構(gòu)組成及參數(shù)七.設(shè)備結(jié)構(gòu)組成及參數(shù)2、設(shè)備參數(shù)：設(shè)備參數(shù)額定電壓AC220V50HZ額定電流10A運(yùn)行流量1000～5000L/h試驗(yàn)壓力1.2MPa凈重800kg裝置尺寸1100(長(zhǎng))×1100(寬)×1900mm(高)進(jìn)水要求項(xiàng)目范圍單位備注電導(dǎo)率<2μs/cm

溫度5～50℃

最大壓力1.00Mpa

運(yùn)行壓差>0.20Mpa

流量1000～5000L/h

出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目范圍單位備注電導(dǎo)率<2.00μs/cm

pH8.00～9.00

銅離子含量<5μg/L七.設(shè)備結(jié)構(gòu)組成及參數(shù)3、設(shè)備安裝示意圖：八、快速使用指南一、AT-6型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水微堿化膜處理系統(tǒng)最主要三項(xiàng)水質(zhì)數(shù)據(jù)1、電導(dǎo)率2、pH值3、銅離子含量二、三項(xiàng)水質(zhì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)1、電導(dǎo)率與pH值之間的關(guān)系發(fā)電機(jī)定冷水膜堿化處理裝置是利用計(jì)量加堿的方式向水中添加微量的堿性物質(zhì)，從而提高內(nèi)冷水的pH值。與此同時(shí)由于水體里離子含量的增加，電導(dǎo)率也就會(huì)相應(yīng)的升高。

即電導(dǎo)率與pH值呈正比關(guān)系。當(dāng)pH值升高時(shí)電導(dǎo)率也會(huì)隨之升高。2、銅離子含量與pH值之間的關(guān)系由Cu-H2O體系電位-pH平衡圖（詳見裝置說明書）上可得知，在pH≥7.60和有氧化劑（溶解氧）存在時(shí)，金屬銅表面形成的氧化物具有穩(wěn)定性，能對(duì)金屬銅基體起到保護(hù)作用，抑制銅基體的腐蝕。

即銅離子含量與pH值呈反比關(guān)系。當(dāng)pH值降低時(shí)，銅腐蝕速率提高，銅離子含量升高。八、快速使用指南三、裝置主要部件作用膜凈化裝置:高分子選擇性膜凈化裝置可以去除掉內(nèi)冷水系統(tǒng)中的雜質(zhì),徹底去除內(nèi)冷水中的固態(tài)及離子態(tài)銅物質(zhì)、機(jī)械雜質(zhì)及不溶物，同時(shí)保留有益離子。除離子器：除離子器位于旁路循環(huán)系統(tǒng)中，其主要作用是循環(huán)處理膜凈化裝置截留下來的少量離子及雜質(zhì)。堿化系統(tǒng)：通過計(jì)量加藥泵，向膜凈化裝置處理后的內(nèi)冷水中添加微量的氫氧化鈉，提高出水的pH值。八、快速使用指南四、常見問題及排除AT-6型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水微堿化膜處理裝置問題及排除方法序號(hào)出現(xiàn)問題產(chǎn)生原因排除方法1運(yùn)行中流量過低裝置閥門沒有全開；裝置樹脂捕捉器可能堵塞；裝置給水壓力低。檢查閥門開關(guān)是否全開；樹脂捕捉器是否被樹脂堵塞；檢查給水。2運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)電導(dǎo)緩慢持續(xù)升高（1）除離子器中樹脂失效。（2）由于CO2溶解導(dǎo)致電導(dǎo)暫時(shí)性升高。（1）檢測(cè)除離子器出口電導(dǎo)率，如樹脂失效則需更換樹脂。（2）觀察一段時(shí)間后確認(rèn)樹脂是否失效。3運(yùn)行過程中電導(dǎo)無明顯變化，pH值達(dá)不到要求（1）裝置故障報(bào)警啟動(dòng)，裝置自動(dòng)停運(yùn)。（2）堿液箱無藥或加藥系統(tǒng)故障。（1）檢測(cè)調(diào)節(jié)儀是否故障報(bào)警，消除故障。（2）補(bǔ)充藥液或檢查加藥系統(tǒng)。4剛投入運(yùn)行后電導(dǎo)過高裝置長(zhǎng)久未投運(yùn)或檢修后，裝置投運(yùn)前沒有沖洗徹底。電導(dǎo)在不是很高的情況下，可以提高裝置的處理量來降低內(nèi)冷水中的電導(dǎo)?；蛲ㄖ\(yùn)行人員更換內(nèi)冷水。5運(yùn)行效果不好pH；DD不能達(dá)標(biāo)。接入內(nèi)冷水處理裝置的水源內(nèi)有氣泡，空氣中的二氧化碳溶入內(nèi)冷水中，使pH降低、DD升高。產(chǎn)生氣泡的原因主要有閥門不嚴(yán)密；內(nèi)冷水泵的軸封處不嚴(yán)密。八、快速使用指南序號(hào)出現(xiàn)問題產(chǎn)生原因排除方法6儀表顯示的電導(dǎo)、pH值與實(shí)際值不符、波動(dòng)大。（1）接地不良。（2）溫度高于45℃，使測(cè)量曲線偏移。（1）將接地線接好。（2）將內(nèi)冷水溫度降低至45℃以下重新標(biāo)定。7樹脂短時(shí)間失效（1）凝結(jié)水進(jìn)入到內(nèi)冷水。（2）冷卻器泄漏污染內(nèi)冷水。（3）有其它水源進(jìn)入內(nèi)冷水箱造成污染。（1）凝結(jié)水補(bǔ)水管路加堵板。（2）檢查冷卻器消除漏點(diǎn)。（3）檢查進(jìn)入內(nèi)冷水箱的管路消除污染。8電導(dǎo)率高、pH值高給定值設(shè)置過高。凝結(jié)水進(jìn)入到內(nèi)冷水。裝置處理流量過小。（1）減小調(diào)節(jié)儀的運(yùn)行電導(dǎo)率給定值。（2）凝結(jié)水補(bǔ)水管路加堵板，防止漏入。（3）提高裝置處理流量。9電導(dǎo)率低、pH值低給定值設(shè)置過低堿液箱無藥或加藥系統(tǒng)故障裝置處理流量過大。（1）增加調(diào)節(jié)儀的運(yùn)行電導(dǎo)率給定值。（2）補(bǔ)充藥液或檢查加藥系統(tǒng)。（3）降低裝置處理流量。10電導(dǎo)率高、pH值低（1）裝置處理流量過小。（2）旁路離子交換系統(tǒng)的樹脂失效。（1）提高裝置處理流量。（2）更換離子交換樹脂。八、快速使用指南五、運(yùn)行操作中的安全注意事項(xiàng)1.設(shè)備在更換樹脂、沖洗或其它操作，需要排放內(nèi)冷水時(shí)，必須嚴(yán)格監(jiān)控內(nèi)冷水箱水位，保持正常運(yùn)行允許水位。操作結(jié)束后，相應(yīng)的排放閥門必須完全關(guān)閉，并重復(fù)檢查。2.在設(shè)備安裝調(diào)試、更換電極時(shí)在線儀表的信號(hào)輸出要做好屏蔽、保持或者切斷與外界的聯(lián)絡(luò)，以免發(fā)生錯(cuò)誤報(bào)警。設(shè)備正常運(yùn)行水質(zhì)穩(wěn)定后去掉屏蔽、保持或者接通信號(hào)輸出即可。3.除設(shè)備操作負(fù)責(zé)人外，其他人員禁止對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。4.裝置長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后，裝置的出水電導(dǎo)率可能偏高，投運(yùn)時(shí)必須對(duì)裝置進(jìn)行沖洗，直至出水電導(dǎo)率穩(wěn)定在合格范圍內(nèi)，方可并入主系統(tǒng)。5.裝置的處理流量不建議大幅度調(diào)整，建議以100L/h為一個(gè)單位（流量計(jì)兩個(gè)刻度的距離），進(jìn)行多次調(diào)整。調(diào)整間隔時(shí)間要大于3小時(shí)/次。八、快速使用指南6.系統(tǒng)起運(yùn)時(shí)閥門操作順序是，先開出口閥門，再開入口閥門。反之則為系統(tǒng)停運(yùn)的操作順序。7.智能調(diào)節(jié)儀的給定值設(shè)定，調(diào)整最高上限是實(shí)際入口電導(dǎo)率值+0.30μS/cm，高出后無法設(shè)定。8.注意測(cè)量管路內(nèi)壓力不能超過電極允許的壓力范圍：電導(dǎo)電極0.5Mpa、pH電極0.3Mpa。9.請(qǐng)勿擅自打開設(shè)備或拆卸進(jìn)行維修。10.嚴(yán)禁向內(nèi)冷水箱中補(bǔ)凝結(jié)水。嚴(yán)禁向內(nèi)冷水箱中補(bǔ)凝結(jié)水，內(nèi)冷水系統(tǒng)應(yīng)保持密閉循環(huán)，盡量減少內(nèi)冷水箱的補(bǔ)水次數(shù)。內(nèi)冷水系統(tǒng)若有溢流管，則要保證內(nèi)冷水箱水位不能超過溢流管，使內(nèi)冷水處于溢流狀態(tài)。八、快速使用指南六、巡檢及運(yùn)行交代1、運(yùn)行畫面：裝置正常運(yùn)行時(shí)，控制器應(yīng)顯示在“DD自動(dòng)調(diào)節(jié)畫面”（快捷鍵F1）。停運(yùn)時(shí)控制器應(yīng)斷電或顯示在“手動(dòng)畫面”（快捷鍵F3）。2、取樣流量：保證控制器上顯示的“取樣流量”在200～300mL/min（流量數(shù)據(jù)在控制器畫面右下方顯示），如取樣流量偏小，可通過調(diào)整控制柜內(nèi)的入口取樣閥來增加取樣流量。3、運(yùn)行流量：記錄裝置入水流量（玻璃浮子流量計(jì)）、旁路循環(huán)流量（渦輪電子流量計(jì)），當(dāng)流量異常變化后及時(shí)調(diào)整回原記錄流量。4、流量調(diào)整：方法一：調(diào)整裝置入水閥；方法二：通過調(diào)整旁路循環(huán)流量來控制裝置入水流量，減小旁路循環(huán)流量后，裝置入水流量就會(huì)相應(yīng)增加。這兩者屬相反關(guān)系。5、參數(shù)調(diào)整：運(yùn)行人員在修改裝置運(yùn)行參數(shù)時(shí)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)水質(zhì)實(shí)際情況酌情漸變調(diào)整，調(diào)整后應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)水質(zhì)變化。八、快速使用指南7、異常處理：系統(tǒng)水質(zhì)異常變化時(shí)（如：電導(dǎo)異常升高）應(yīng)檢查裝置出水流量（玻璃浮子流量計(jì)）、旁路循環(huán)流量（渦輪電子流量計(jì)）、取樣流量后采取相應(yīng)措施：立即措施：提高裝置入水流量，控制器切換至“手動(dòng)畫面”（快捷鍵F3）。長(zhǎng)久措施：核對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，查找出現(xiàn)異常的原因并解決；之后待系統(tǒng)水質(zhì)改善、穩(wěn)定后恢復(fù)系統(tǒng)至初始狀態(tài)。預(yù)防措施：按照裝置說明書操作，嚴(yán)格