[发明专利]一种发电机内冷水处理系统及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体涉及一种发电机内冷水处理系统及处理方法。

背景技术

大、中型发电机的定子或转子线圈通常是采用高纯水冷却，冷却水循环利用。由于发电机内冷水在循环过程中，空气不可避免地漏入，而空气中含有微量的二氧化碳(体积约占0.039％)，随着发电机内冷水的不断循环，CO₂在内冷水中不断积累，内冷水的pH逐渐降低，电导率先降低然后再升高。pH降低增加了发电机铜线圈的腐蚀，内冷水电导率增加降低了发电机的绝缘性能。铜线圈腐蚀的直接后果是内冷水的铜含量升高，更为严重的后果是腐蚀产物可能在空芯铜线圈内沉积，造成冷却水冷却效果降低，最终导致线圈过热而威胁正常的安全生产。发电机绝缘性降低将导致漏电，从而引发安全事故。因此必须调节和控制内冷水的pH值在合适的范围，防止空芯铜线圈的腐蚀，同时也要保证发电机可靠的绝缘性能。研究认为，调节和控制内冷水的pH值在8.0～9.0之间，可使空芯铜导线在内冷水中的腐蚀降低到最小。

目前的发电机内冷水处理方法主要有：1)中性pH+高氧(>2000μg/L)；2)中性pH+低氧(<50μg/L)；3)碱性pH(8.0～9.0)+不控制溶氧；我国目前主要采用第3种处理方式，从目前的研究方向和公布的专利来看也都集中在第3种方式。对于第3种方式，由于内冷水碱化方式的不同，又分为a)直接加NaOH型；b)采用钠型混床间接加NaOH型；c)采用含氨的凝结水与不含氨的凝结水精处理出水或除盐水调节型。

1、直接加NaOH型

这种内冷水碱化处理是让部分内冷水(一般不超过10％)先经过RH/ROH型小混床对内冷水进行纯化处理，然后在小混床出口在加入NaOH溶液，通过调节NaOH的加入量来提高内冷水的pH至(8.0～9.0)，通过调节内冷水的旁流处理量来控制内冷水的电导率在合格范围内。

优点：可以通过调节NaOH的加入量，将内冷水的pH提高到任意值；也可以通过调整旁流处理量使内冷水的电导率控制在合格范围内。

缺点：1)由于CO₂的漏入，加入到内冷水中的NaOH会很快反应变为Na₂CO₃或NaHCO₃，从而使内冷水的实际pH低于预期值，偏低的程度取决于CO₂的漏入速度和旁流处理量。如果为了提高pH，可以通过提高NaOH的加入量来实现，但是面临着内冷水电导率超标的问题。如果通过提高旁流处理量来减少CO₂的积累，就会在除掉内冷水中CO₂的同时，也除掉了加进去的NaOH；而且NaOH是强碱性物质，其调节pH的能力很强，但是随之而来的问题就是缓冲性很差，因此，此种方式在实际使用中很难控制，实际控制的pH基本上在7.0～8.0。2)由于内冷水的电导率一般控制在2μS/cm以下，属于纯水范畴，而纯水pH的直接测量容易受静电荷等影响，很难测准，这是目前公认的世界性难题。这种内冷水处理方法恰恰是依靠pH监测结果来调节NaOH的加入量和旁流处理量，由于pH测定不准确、不可靠，导致内冷水处理很难调控到预期目标。

2、采用钠型混床间接加NaOH型

这种内冷水碱化处理是让部分内冷水(一般不超过10％)经过RNa/ROH型小混床对内冷水进行碱化处理，其原理是让内冷水中腐蚀下来的Cu²⁺或其它阳离子与R-Na交换产生Na⁺，阴离子(如CO₃^2-、HCO₃^-)与R-OH交换产生OH^-，最终在混床出水中产生微量的NaOH，即间接向内冷水中加NaOH，从而提高内冷水的pH。

优点：由于钠型混床产生的NaOH量很小，理论上比较容易控制。