專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法及其凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法及其凈化系統(tǒng)，屬于電機(jī)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
火電廠、核電站汽輪發(fā)電機(jī)、水電站水輪發(fā)電機(jī)定子繞組、雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組和大型變電站水內(nèi)冷調(diào)相機(jī)一般采用高純水循環(huán)冷卻，冷卻水水質(zhì)受空氣中氧氣和二氧化碳污染而惡化，導(dǎo)致空芯銅導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生腐蝕，目前通常采取的防護(hù)方法是冷卻水箱用氮?dú)饣驓錃饷芊夂拖騼?nèi)冷水添加MBT或BTA及其衍生物等緩蝕劑(見(jiàn)《發(fā)電機(jī)冷卻介質(zhì)》，水利電力出版社，1995年11月第一版)。由于內(nèi)冷水循環(huán)系統(tǒng)及其補(bǔ)給水管路的氣密性很難得到保證，故用氮?dú)饣驓錃膺M(jìn)行氣體密封的方法在工程實(shí)踐上很少采用，且氫氣的使用存在安全隱患。添加BTA等緩蝕劑的方法較為常用，但其主要問(wèn)題是1、靠人工加入和人工取樣分析檢測(cè)其在系統(tǒng)中的殘余濃度；2、所用緩蝕劑為弱電解質(zhì)，沒(méi)有一個(gè)適合于在線(xiàn)檢測(cè)的特征參數(shù)，不適應(yīng)于自動(dòng)控制；3、所用緩蝕劑為含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物，所形成的保護(hù)膜熱阻較大，不利于發(fā)電機(jī)銅導(dǎo)線(xiàn)繞組的冷卻散熱；4、需要經(jīng)常人工補(bǔ)加藥劑以修補(bǔ)保護(hù)膜。實(shí)際上，目前很多電廠沒(méi)有對(duì)發(fā)電機(jī)的內(nèi)冷水采取任何調(diào)節(jié)控制措施，內(nèi)冷水的pH值長(zhǎng)期偏低、Cu含量經(jīng)常超標(biāo)，只好采用頻繁換水的方法維持電導(dǎo)率合格，這種方法沒(méi)有解決銅導(dǎo)線(xiàn)的腐蝕問(wèn)題。內(nèi)冷水水質(zhì)問(wèn)題成為發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)的安全隱患之一，并限制了發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)的出力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)提供一種適合于火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電站水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)和大型變電站水內(nèi)冷調(diào)相機(jī)冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法及其凈化系統(tǒng)。針對(duì)影響內(nèi)冷水水質(zhì)的最主要因素和導(dǎo)致空芯銅導(dǎo)線(xiàn)腐蝕的最主要因素是溶解氧和溶解二氧化碳這一事實(shí)，提出一種非化學(xué)處理的凈化方法，采用反滲透(RO)裝置去除冷卻水中可能存在的微粒和溶解鹽類(lèi)，采用氣體傳質(zhì)膜(GTM)裝置去除冷卻水中溶解的氧和二氧化碳。
本發(fā)明發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中或在旁路凈化系統(tǒng)中安裝由反滲透裝置和氣體傳質(zhì)膜裝置(RO+GMT)組成的凈化裝置，對(duì)內(nèi)冷水進(jìn)行全流量?jī)艋幚砘虿糠謨艋幚怼?br> 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明在線(xiàn)凈化方法的部分凈化系統(tǒng)它包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和旁路凈化系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)1，內(nèi)冷水箱2，循環(huán)泵3及補(bǔ)水閥12，排污閥14組成；旁路凈化系統(tǒng)主要由反滲透裝置RO和氣體傳質(zhì)膜GTM裝置組成的凈化裝置(RO+GTM)5組成。凈化裝置5通過(guò)電磁閥4、6與控制單元(DCU)7連接，該控制單元7與發(fā)電機(jī)1的內(nèi)冷水循環(huán)系統(tǒng)之間連接有電導(dǎo)率儀8，溶解氧表9和電磁閥10.1。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明在線(xiàn)凈化方法的全流量?jī)艋到y(tǒng)，它由反滲透裝置RO和氣體傳質(zhì)膜裝置GTM組成凈化裝置(RO+GTM)5并安裝在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由新建發(fā)電機(jī)1，內(nèi)冷水箱2，循環(huán)泵3，凈化裝置5組成回路，適用于全流量?jī)艋幚矸椒ā?br> 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用RO+GTM裝置，去除內(nèi)冷水中的溶解鹽如CuHCO3、Cu(HCO3)2、溶解氧和溶解二氧化碳，消除了銅在內(nèi)冷水中發(fā)生腐蝕的作用要素，從而本發(fā)明能夠有效地防止發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)空芯銅導(dǎo)線(xiàn)的腐蝕，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。


圖1是凈化裝置作為旁路凈化處理的實(shí)施例示意圖；圖2是凈化裝置安裝在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明如下圖1是應(yīng)用于現(xiàn)有運(yùn)行系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于新建系統(tǒng)的凈化系統(tǒng)。該實(shí)施例是將已建成并且在用的內(nèi)冷水旁路凈化系統(tǒng)中的小混床改成為(RO+GTM)凈化裝置5，采用旁路部分流量?jī)艋幚矸绞竭\(yùn)行。附圖1所示圖中1、發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)空芯銅導(dǎo)線(xiàn)，2、內(nèi)冷水箱，3、冷卻水循環(huán)泵。在循環(huán)泵3的作用下，內(nèi)冷水箱2中的水進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)1或調(diào)相機(jī)空芯銅導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行冷卻。測(cè)控單元(DCU)7從電導(dǎo)率儀8、溶解氧表9采集水質(zhì)信息，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，控制電磁閥4，6的開(kāi)啟和關(guān)閉，控制由反滲透裝置RO和氣體傳質(zhì)模裝置(GTM)組成的凈化裝置(RO+GTM)5的投運(yùn)和停用。若檢測(cè)到電導(dǎo)率大于2.0μS/cm，則開(kāi)啟補(bǔ)水閥12和排污閥14，進(jìn)行換水。根據(jù)流量計(jì)11和12對(duì)補(bǔ)水量和排污量進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)；根據(jù)設(shè)定值對(duì)電磁閥10進(jìn)行定期開(kāi)關(guān)控制、檢測(cè)內(nèi)冷水水質(zhì)參數(shù)。
如圖2所示，是本發(fā)明全流量?jī)艋到y(tǒng)實(shí)施例，是另一個(gè)特例，它是將凈化裝置(RO+GTM)5安裝在新建發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)內(nèi)冷水主循環(huán)系統(tǒng)中，采用全流量?jī)艋幚矸绞?，設(shè)旁路。圖2中1、發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)空芯銅導(dǎo)線(xiàn)繞組，2、內(nèi)冷水箱，3、內(nèi)冷水循環(huán)泵，在其作用下，內(nèi)冷水可經(jīng)電磁閥16，凈化裝置5(RO+GTM)和電磁閥17所在的管道系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)。內(nèi)冷水水質(zhì)由電導(dǎo)率儀8、溶解氧測(cè)定儀9檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，測(cè)控單元(DCU)7確定內(nèi)冷水是經(jīng)凈化處理裝置5(RO+GTM)凈化處理后循環(huán)還是經(jīng)電磁閥15所在的旁路管道進(jìn)行循環(huán)。若電導(dǎo)率超過(guò)2.0S/cm，則測(cè)控單元7開(kāi)啟電磁閥12和14，進(jìn)行補(bǔ)水和排污操作，同時(shí)提示檢查凈化裝置是否失效；根據(jù)流量計(jì)11和13提供的信號(hào)對(duì)補(bǔ)水量和排污量進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)。內(nèi)冷水電導(dǎo)率儀8、溶解氧表9等水質(zhì)參數(shù)的檢測(cè)儀器采取非連續(xù)取樣檢測(cè)法，根據(jù)設(shè)定值由測(cè)控單元7控制電磁閥10的開(kāi)啟和閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明凈化方法如圖1、圖2所示在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中或在旁路系統(tǒng)中安裝(RO+GTM)裝置，對(duì)內(nèi)冷水進(jìn)行全流量?jī)艋幚砘虿糠謨艋幚恚徊捎梅沁B續(xù)取樣方式，根據(jù)需要定期檢測(cè)內(nèi)冷水的電導(dǎo)率和溶解氧，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定凈化裝置的投運(yùn)或停運(yùn)；內(nèi)冷水箱呼吸口安裝高純水防污器，去除水箱因水位變化發(fā)生呼吸作用時(shí)吸入空氣中的氧氣和二氧化碳，確保內(nèi)冷水經(jīng)(RO+GTM)處理效果的穩(wěn)定；當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)內(nèi)冷水溶解氧含量超過(guò)30ppb時(shí)，啟動(dòng)凈化處理裝置；當(dāng)檢測(cè)到溶解氧的含量低于5ppb時(shí)，停止凈化裝置的運(yùn)行，對(duì)于全流量的處理，應(yīng)同時(shí)開(kāi)啟旁路循環(huán)冷卻系統(tǒng)；對(duì)于部分流量處理，停運(yùn)凈化裝置；當(dāng)檢測(cè)到內(nèi)冷水的電導(dǎo)率超過(guò)2.0μS/cm時(shí)，同時(shí)開(kāi)啟排污閥和除鹽水補(bǔ)水閥，更換部分內(nèi)冷水箱中的水。后面這種情況不會(huì)經(jīng)常發(fā)生，如果發(fā)生，則表明凈化處理裝置失效，因此，電導(dǎo)率既是通電設(shè)備運(yùn)行對(duì)內(nèi)冷水要求的監(jiān)督指標(biāo)，又是凈化裝置失效監(jiān)督指標(biāo)。
本發(fā)明的原理是基于以下事實(shí)，在不加任何調(diào)節(jié)的以除鹽水為水源的內(nèi)冷水中，溶解氧和溶解二氧化碳是空芯銅導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生腐蝕的根本原因，其腐蝕的反應(yīng)如下(1)(2)(3)(4)(5)(6)反應(yīng)1，2，3是銅在純水中的氧腐蝕，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)生成的OH-能抑制反應(yīng)的進(jìn)行，但反應(yīng)4生成的H+中和掉OH-，促使氧腐蝕不斷進(jìn)行；另一方面，反應(yīng)4生成H+能按照反應(yīng)5、6將具有一定保護(hù)作用的Cu2O和CuO膜溶解，使內(nèi)冷水中出離子態(tài)的銅，即Cu+、Cu2+，并且有利于O2向基體銅擴(kuò)散，從而加速基體銅的腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法，其特征在于，在內(nèi)冷水發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中或在旁路凈化系統(tǒng)中安裝由反滲透裝置和氣體傳質(zhì)膜裝置(RO+GMT)組成的凈化裝置，對(duì)內(nèi)冷水進(jìn)行全流量?jī)艋幚砘虿糠謨艋幚怼?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，所述的全流量?jī)艋幚砗筒糠謨艋幚戆ˋ、取樣，采用非連續(xù)取樣；B、啟動(dòng)投入或停運(yùn)操作，它是根據(jù)所測(cè)定的內(nèi)冷水的電導(dǎo)率和溶解氧含量來(lái)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凈化方法，其特征在于，啟動(dòng)或停運(yùn)操作所依據(jù)的電導(dǎo)率和溶氧量按下述程序確定A、當(dāng)內(nèi)冷水溶解氧含量超過(guò)30ppb時(shí)，啟動(dòng)凈化處理裝置；B、當(dāng)溶解氧含量低于5ppb時(shí)，停止凈化裝置的運(yùn)行；對(duì)于全流量的處理，應(yīng)同時(shí)啟動(dòng)旁路循環(huán)冷卻系統(tǒng)，對(duì)于部分流量處理，停止凈化裝置運(yùn)行；C、當(dāng)內(nèi)冷水的電導(dǎo)率超過(guò)2.0μS/cm時(shí)，同時(shí)開(kāi)啟排污閥和除鹽水補(bǔ)水閥，更換部分內(nèi)冷水箱的水。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述凈化方法的部分凈化系統(tǒng)，其特征在于，它包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和旁路凈化系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)(1)，內(nèi)冷水箱(2)，循環(huán)泵(3)及補(bǔ)水閥(12)，排污閥(14)組成；旁路凈化系統(tǒng)主要由反滲透裝置RO和氣體傳質(zhì)膜裝置GTM組成的凈化裝置(RO+GTM)(5)組成，凈化裝置(5)通過(guò)電磁閥(4)、(6)與控制單元(DCU)(7)連接，該控制單元(7)與發(fā)電機(jī)(1)的內(nèi)冷水循環(huán)系統(tǒng)之間連接有電導(dǎo)率儀(8)，溶解氧表(9)和電磁閥(10.1)。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的凈化方法的全流量?jī)艋到y(tǒng)，其特征在于，它由反滲透裝置RO和氣體傳質(zhì)膜裝置GTM組成凈化裝置(RO+GTM)(5)并安裝在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由新建發(fā)電機(jī)(1)，內(nèi)冷水箱(2)，循環(huán)泵(3)，凈化裝置(5)組成回路，適用于全流量?jī)艋幚矸椒ā?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的凈化系統(tǒng)，其特征在于，內(nèi)冷水箱(2)的呼吸口安裝有高純水防污器，用于除去吸入空氣中的氧氣和二氧化碳。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電站水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)的冷卻水非化學(xué)在線(xiàn)凈化方法及其凈化系統(tǒng)。方法的特征是,在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中或在旁路系統(tǒng)中安裝反滲透裝置和氣體傳質(zhì)膜裝置,對(duì)內(nèi)冷水進(jìn)行全流量?jī)艋幚砘虿糠謨艋幚?。其凈化系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和旁路凈化系統(tǒng),呼吸口安裝高純水防污器的內(nèi)冷水箱。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:能將溶解氧和二氧化碳這兩個(gè)導(dǎo)致銅導(dǎo)線(xiàn)腐蝕的最主要的影響因素控制在一定值以下,同時(shí)去除水中不溶解微粒和溶解鹽類(lèi),控制電導(dǎo)率和溶解銅在一定值范圍內(nèi),確保冷卻水水質(zhì)優(yōu)良,有效防止通電設(shè)備空芯銅導(dǎo)線(xiàn)的腐蝕。
文檔編號(hào)H02K9/00GK1354548SQ0113830
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2001年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者葉春松 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)