[发明专利]一种发电机内冷却水净化及除氧脱碳装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学与环境技术及能源技术领域，尤其涉及一种发电机内冷却水净化及除氧脱碳装置和方法。

背景技术

大型发电机线圈铜导线的腐蚀主要取决于内冷却水的水质。内冷却水的补充水一般为电厂的除盐水，除盐水的电导率较低，且含有饱和的溶解氧与二氧化碳气体，前者可构成铜导线腐蚀原电池的阴极，造成铜离子的渗出，使铜导线线圈产生腐蚀；后者会造成除盐水的pH下降，使铜处于化学不稳定的腐蚀区，加快铜导线的腐蚀。

目前，因发电机内冷却水质不良，引起重大设备故障的机率已引起行业内的高度重视。对内冷却水质进行调控的方式有单塔混床法、离子交换+加碱法、双塔RNa型+RH型混床法、水箱换水调节法、加缓蚀剂法等。现行行业规范明确提出不推荐采用添加缓蚀剂调控水质，但是采用上述各类技术获得的内冷却水的pH值已由阳、阴离子交换树脂的混合比例所确定，在运行中不具备可调节功能，再生操作困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种发电机内冷却水净化及除氧脱碳装置和方法，通过采用复床系统结构，实现了根据系统监测情况对出水pH值，实行有针对性的均衡调节，且减化了再生操作程序，从而实现对pH、电导率、含铜量及溶解氧等指标的直接或间接联合调控的目的。

本发明提供的发电机内冷却水净化及除氧脱碳装置包括发电机内冷却水净化单元与二级膜除氧脱碳单元，其中：

所述内冷却水净化单元由RNa型阳离子交换塔、RH型阳离子交换塔、第一ROH型阴离子交换塔、第二ROH型阴离子交换塔、精密树脂捕获器、流量调控系统、水质监测系统组成；所述RNa型阳离子交换塔的出水口与所述第一ROH型阴离子交换塔的进水口相连；所述RH型阳离子交换塔的出水口与所述第二ROH型阴离子交换塔的进水口相连；所述第一ROH型阴离子交换塔和第二ROH型阴离子交换塔的出水口与精密树脂捕获器进水口相连，所述精密树脂捕获器出水口与所述二级膜除氧脱碳单元的进水口相连。

可选地，RNa型阳离子交换塔、RH型阳离子交换塔、第一ROH型阴离子交换塔、第二ROH型阴离子交换塔，采用“两塔四室”的结构组成。

可选地，RNa型阳离子交换塔、RH型阳离子交换塔、第一ROH型阴离子交换塔、第二ROH型阴离子交换塔，采用“四塔四室”的结构组成。

所述流量调控系统由阀门与流量计组成；所述水质监测系统由在线pH计、在线电导仪、在线铜离子仪组成。

所述二级膜除氧脱碳单元由中间水箱、循环水泵、压缩惰性气体系统、气液膜二级分离系统、气体监测系统、产水箱以及增压水泵组成。

所述气体监测系统由在线溶氧仪、在线二氧化碳仪组成。

所述气液膜二级分离系统采用微滤膜和超滤膜二级分离工艺。

所述的微滤膜和超滤膜采用陶瓷、疏水性聚丙乙烯或聚乙烯材质。

所述的微滤膜采用中空纤维微滤膜、卷式微滤膜或板框式微滤膜；所述的超滤膜采用中空纤维超滤膜、卷式超滤膜或板框式超滤膜。

本发明提供的发电机内冷却水净化及除氧脱碳方法，包括如下步骤：

步骤一、将内冷却水分别注入RNa型阳离子交换塔、RH型阳离子交换塔以置换阳离子；

步骤二、将从RNa型阳离子交换塔出来的内冷却水注入第一ROH型阴离子交换塔以置换非金属性阴离子；将从RH型阳离子交换塔出来的内冷却水注入第二ROH型阴离子交换塔以置换阴离子；

步骤三、将从第一ROH型阴离子交换塔和第二ROH型阴离子交换塔出来的内冷水汇流后，通过流量调控系统、水质监测系统调节水质；

步骤四、将上述调节后的内冷却水注入精密树脂捕获器；

步骤五、将所述精密树脂捕获器的出水送入中间水箱，并利用循环水泵将中间水箱的内冷却水送至一级气液膜分离系统，并将分离出的溶解氧和二氧化碳气体与压缩惰性气体排出；

步骤六、将所述一级气液膜分离系统分离出内冷却水送入二级气液膜分离系统，进一步分离内冷却水中的溶解氧和二氧化碳；

步骤七、将经过所述二级气液膜分离系统的内冷却水送入密闭的产水箱，再通过增压泵将密闭产水箱中的内冷却水输送至内冷却水水箱。

本发明能够通过在阳离子交换塔上下两室进水端分别安装的流量调控系统，在ROH型阴离子交换塔出水端安装的水质监测系统，实现对水质的在线调节，以满足装置出水水质符合行业规范要求。