DETA蓄电池发电机内冷水处理方法研究

摘要：讲述了发电机内冷水以往的处理办法，有混床处理法，有补加凝结水法，有碱化处理法，还有加缓蚀剂法。对微滤、EDI水处理技术开展了剖析，给出了运用微滤+EDI+微碱化的方式对内冷水予以处理的新技艺。

关键词：内冷水；微滤；EDI

前言：

在当下国内，针对控制发电机内冷水水质而言，存在着诸多方法，主要涵盖：混床处理法，补加凝结水法，碱化处理法以及加缓蚀剂法。在本文当中，会针对这些方法逐个展开介绍。

1传统内冷水处理方法

1.1混床处理法

那用于去除水中阴、阳离子以及内冷水系统运行期间所产生杂质的小混床，能够达成净化水质这一目的。其主要存在的那个问题呢，是运行周期比较短，运行费用相对较高，除此之外，还可能因为运行终点没有及时进行监测，结果反倒释放出大量的铜离子从而污染了水质。小混床里面所装的普通型树脂常常会泄漏大量的低分子聚合物，它门会对系统形成污染并且使得小混床出水的pH偏低，进而加重铜表面的腐蚀。所以了，可以增设那么一套RNa+ROH混床。以此来组成双套小混床 。因为发电机里面的内冷水铜导线的腐蚀所产生的物质主要包含着Cu2+以及HC03-，在增设RNa+ROH混床后，于RNa+ROH混床之内，会出现下列的离子交换反应：

Cu2++2RNa====R2Cu+2Na+（1）

HCO3-+ROH====RHCO3+OH-（2）

经由上述反应，内冷水中微量溶解着的中性盐Cu（HC03）2转变成了NaOH，致使溶液最终呈现出微碱性，进而改善了内冷水的水质，抑制了铜的腐蚀。

在运行的时候，会交替去运用让RNa与ROH组合的小混床以及让RH与ROH组合的小混床。当pH处于较低状态时，会投入运行RNa与ROH相组合的小混床，在这个时候，电导率会因为Na的泄漏而逐步升高；当电导率上升到比较高的程度时，会关闭RNa与ROH组合的混床，接着投入运行RH与ROH组合的混床，此时内冷水的pH值会下降；当pH降低到一定数值的时候，又会再次投入运行RNa与ROH组合的混床，像这样反复地进行操作从而让内冷水各项指标都达到合格。有一种双套小混床处理法，其对于提升内冷水pH值，降低铜腐蚀而言，具备较好的效果，然而，它同样存在着不足之处，比如说，处在RNa+ROH运行状态下时，倘若补充水的水质欠佳，那么便会出现大量Na+在短时间内泄漏，这会致使内冷水电导率高速提升，这般一来，会使得泄漏电流以及损耗有所增加，严重的情况下，还会发生电气闪络，进而破坏内冷水的正常循环，甚至会损坏设备。

1.2补加凝结水法

向内冷水补加凝结水，这一行为等同于向内冷水中加入微量的氨，借由这种方式来提高pH值，以此达成防腐的目的。采用该方法时所存在的问题是，敞开式内冷水系统极易致使氨气挥发，同时二氧化碳会溶解其中，进而使得内冷水pH值降低。因为凝结水电导率不稳定，所以容易让系统安全性变得更差。要是采用这种方法，为维持内冷水箱水量平衡，就必须放掉水箱中的一部分水。

如将这部分水排掉，损失会很大，要是把它回收至凝汽器，铜导线的腐蚀产物就会被带入锅炉给水系统，进而造成热力系统结铜垢。另外，凝结水中含有的铰离子容易引起氨蚀。

1.3碱化处理

于发电机运行的温度状况之下，内冷水的最佳pH值处于8.0至9.0这个范围之内，于是，借助对发电机内冷水所开展的碱化处理操作，把pH值提升至7.0以上，促使发电机的铜导线进入处于稳定的区域，能够达成减缓腐蚀这样的目的。有文献报道称，针对华能岳阳电厂曾经发生的发电机线棒烧损这一事故，发现在内冷水系统当中添加碱性介质，把内冷水调整为碱性状态进行运行，能够降低内冷水的含铜量，并且内冷水各项运行时的水质均符合国家标准。碱化处理，主要是往冷却水中增添一定数量的稀氢氧化钠溶液，亦或是氨液，然而，这种方法在现场并不经常被使用。

拥有这样优点的碱性处理法是：其一，内冷水系统针对于空气的侵入呈现出不敏感的特性，当pH处于8.5至9.0这个范围时，含氧量针对铜腐蚀速率所产生的影响相对而言较小；其二，鉴于加入了微量的氢氧化钠的缘故，致使整个系统具备较大的缓冲作用，二氧化碳对于pH的影响较小，短时的密封失效对于系统所造成的影响不会很大。然而，该方法存在着加药量以及加药时间难以进行控制这样的缺点。

1.4加缓蚀剂法

增添铜缓蚀剂之法，此方法借助铜缓蚀剂同水中铜离子进行络合，进而产生难溶之物，此物覆盖于铜线棒表面，形成一层保护膜，以此达成减缓铜基体遭受腐蚀的目标。常见存在的缓蚀剂主要包含苯并三氮唑（BTA）以及2 - 巯基苯并噻唑。

BTA的缓蚀机理是，BTA中N原子上面的那对孤对电子根据配位键的形式，跟铜连接在一起，进而形成保护膜。韩晓东等人，针对大坝发电厂那4台300MW双水内冷发电机组里面的内冷水铜合格率低的这种状况，在停机的时候，对该发电机的铜导线运用BTA来进行预膜。预膜之后，机组运行的时候内冷水铜合格率大幅提升，切实有效地控制住了铜导线的腐蚀。

利用分子中巯基氢离子在水中解离，进而因带负电荷的巯原子与铜之间电化学吸附形成超级牢固络合物保护膜，这便是MBT的缓蚀机理。MBT是一种能用于预膜处理的缓蚀剂。预膜处理是在发电机停运后，先对其进行内冷水系统冲洗，接着向系统内加入氨水，于常温状下循环氨洗。氨洗结束后将氨液排尽，随后进行预膜，预膜完成后再把系统整理干净。机组投运之后，持续向内冷水添加MBT开展运行补膜。诸如此类，不但能够契合发电机电气性能方面的需求，与此同时也达成了防腐蚀的目标。宋丽莎等人针对潍坊电厂1号机组（300MW）发电机的内冷水系统开展了MBT预膜处理试验，试验显示：发电机投入运行之后，持续向内冷水中添加MBT，将其浓度把控在（0.5-2.0）mg/L，便能够达成防腐防垢的功效。

我们向那内冷水系统里加入铜缓蚀剂，这能十分有效地抑制铜导线出现腐蚀情况，然而呢，采用这种方法存在着一些状况，在加入铜缓蚀剂之后，铜离子的含量会急剧下降，可是电导率却特别容易超出标准范围，并且呀，铜缓蚀剂跟铜离子所形成的沉积物很容易在内部产生沉积现象，进而会对发电机的安全运行造成威胁，这就是它的缺点所在 。

2微滤技术

有一种膜技术叫微滤技术，其以压力当作推动力，借助膜针对0.1至10μm大小的颗粒、细菌以及胶体展开筛分、过滤，从而达成使其跟流体相分离的过程，这一过程被称作微孔过滤或精过滤 ，也就是microfiltration缩写为MF ，简而言之就是微滤 。

若流体经过滤膜之时，鉴于膜所具备的机械截流、内部截流之作用以及微粒的架桥作用，那些比膜孔径大些的微粒难以经由滤膜便被截流于膜孔或者膜面上进而形成滤饼，然而滤饼的形成又致使更为精细的过滤得以产生。它算是深层过滤技术的一种发展，促使过滤从一般性、粗糙性、相对性朝着精密性、绝对性进行过渡。在静压差的作用之下，小于膜孔的粒子会通过滤膜，比滤膜孔径大的粒子则会被截流在膜面上，从而让大小各异的组分能够得以分离、钝化以及浓缩。

3电除盐（EDI）技术

EDI是一种纯水制造技术，它把离子交换技术、离子交换膜技术以及离子电迁移技术结合在一起，它巧妙地把电渗析和离子交换技术结合起来，借助两端电极高压让水中带电离子移动，还配合离子交换树脂以及选择性树脂膜来加速离子移动去除，进而达成水纯化的目的。

对于EDI除盐进程而言，离子于电场施加的作用之下，借由离子交换膜达成清除的效果。与此同时，水分子在电场所施加的作用之下，生成H+以及OH-，这些离子针对离子交换树脂展开持续不断的再生行动，进而让离子交换树脂维持在最佳的状态 。

EDI除盐时，阴、阳电极提供直流电场，受其作用，淡水室离子流进邻近浓水室。淡水室中，混合好的阴、阳离子交换树脂里，阴离子交换树脂的OH-与水中阴离子（像Cl-）交换，与此同时，阳离子交换树脂的H+与水中阳离子（比如Na+）交换。

当被交换的离子，身处直流电场作用范围时，会沿着树脂球表面，快速地迁移，先是分别穿过阴、阳离子交换膜，而后进入浓水室，所以在淡水室里，混合好的阴、阳离子交换树脂的存在，能够极大地提升离子的迁移速度。在电场作用力较高的情况下，水会被电解，进而产出大量的H+和OH-，这些就地生成的H+和OH-，会对离子交换树脂持续进行再生 。

4微滤+EDI+微碱化技术

经对微滤技术以及EDI技术予以分析发觉，微滤加上EDI以及微碱化处理技术，能被应用于内冷水处理技术当中。内冷水经由微滤装置处理后，能够过滤去除颗粒直径在5μm以上的机械杂质，微滤装置兼作EDI的保安过滤器，可满足EDI装置进水水质的要求。经EDI处理后的水，其电阻率提升至18MΩ·cm以上，同时为后续加碱以提高pH值营造了良好的条件。EDI产出的水，经由微型计量泵来对加碱量予以调节，以此让返回至内冷水水箱的水质pH值处于8.5至9.5之间，最终达成内冷水箱出口水pH保持在8.0至9.0之间，电导保持在0.4至2.0μs/cm，而进一步保证含铜量小于20μg/L 。

结束语：

电力相关标准针对内冷水水质要求持续提高，采用传统的内冷水处理方法，已无法满足内冷水水质控制的需求。微滤加EDI加微碱化处理内冷水技术，是一种能控制电导率处于0.4至2.0μs/cm之间，并且有效提高内冷水的pH在8.0至9.0之间，进而防止发电机铜线棒被腐蚀的新型技术，它对提高发电厂内冷水水质有着重要意义。