發電機內冷水處理用樹脂交換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電機內冷水處理領域，特別是涉及一種發電機內冷水處理用樹脂交換器。
【背景技術】
[0002]發電機內冷水作為高壓電場中的冷卻介質，其水質好壞對于保證發電機安全、經濟地運行具有至關重要的作用。目前，火力發電機組內冷水系統存在的問題主要是內冷水PH值偏低，空芯銅導線發生酸性腐蝕，進而導致電導率升高。而發電機組在這種工況下長時間運行會引發空芯銅導線水回路堵塞、定冷水流量降低、發電機定子繞阻層間溫差升高、甚至會導致發電機線圈損壞。因此，我國加強了內冷水水質監督，在《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》(DL/T801-2010)標準中要求發電機內冷水水質控制指標為pH值(25°C)8.0?9.0，電導率0.4?2.0yS/cm，銅離子含量< 20yg/L。
[0003]目前，國內外針對內冷水問題提出了多種處理方法，主要包括:緩蝕劑法、溢流排水法、氧量控制法、凝結水與除鹽水協調調節法、喊化處理法(混床一加喊喊化法、E DI—加堿堿化法)、離子交換法(普通小混床法、RNa型小混床法、雙臺小混床法)。
[0004]緩蝕劑法主要是向內冷水中添加MBT、BTA、TTA等緩蝕劑，通過絡合作用在空芯銅導線表面形成保護膜，避免銅導線腐蝕。由于銅緩蝕劑在銅表面多形成的是單分子膜，機械性能差、易破損脫落;而添加緩蝕劑后又會增大內冷水的電導率，無法將其控制在規定要求內，在水流緩慢的區域發現過緩蝕劑的析出或形成粘泥，易在導線中沉積，嚴重時會堵塞水流，導致銅導線過熱。
[0005]溢流排水法主要是在內冷水水質不合格時，向內冷水箱中大量補充除鹽水，多余的水從水箱溢流管排出，同時通過底部排污裝置將腐蝕產物排掉，從而滿足規定要求。該方法雖然能滿足電導率和銅離子含量的要求，但PH值偏低，并且浪費大量除鹽水，經濟效益較差，且頻繁操作不利于機組安全運行。
[0006]氧量控制法主要是通過除氧或加氧工況控制空芯銅導線表面生成氧化物，從而降低腐蝕速率。除氧方法包括:鈀樹脂除氧、充惰性氣體、加聯氨除氧。該方法對發電機組的密閉性要求很高，除氧設備價格昂貴。出于對經濟性和安全性的考慮，上述三種方法已不推薦使用。
[0007]凝結水與除鹽水協調調節法是將凝結水精處理出口加氨后的水和未加氨的水進行調配，使調配后的水PH值大約為8.0?8.5，再用調配好的水對內冷水箱進行大流量補水，使內冷水PH值控制在7.5?8.0之間。這種方法不使用小混床，不排污，可以保持pH值和電導率不超標，但其對水的需求量很大，造成較大的浪費，并且精處理的樹脂處理量大，運行周期縮短。
[0008]堿化處理法是向內冷水中添加堿化劑調節pH值，使其達到減緩空芯銅導線腐蝕的目的。添加的堿化劑通常為氨和NaOH。采用NaOH作為堿化劑時，通常在旁路混床或EDI后直接向內冷水中添加微量NaOH溶液調節pH值。加藥前，通過混床將電導率降低到0.5yS/cm以下，加藥時，控制電導率在1.0?1.5yS/cm，當電導率超過1.5yS/cm時，停止加藥。由于內冷水緩沖能力差，因此該方法需要一套精密的加藥控制裝置，才能確保加藥時不會對電導率產生較大影響。
[0009]離子交換法的實質是通過混床內裝填離子交換樹脂去除內冷水中的銅離子、溶解性二氧化碳和其他離子等，從而降低內冷水系統電導率，降低內冷水中腐蝕產物含量，減小空芯銅導線發生堵塞的可能性。根據混床內填充樹脂的不同，又可分為氫型混床法、鈉型混床法、微堿化處理法、雙臺小混床法和超凈化處理法。
[0010]目前我國大部分大型發電機內冷水系統均配置一臺小混床，因此應用最廣泛的內冷水處理技術是旁路離子交換處理法，但其也存在著離子交換器運行時間短、需頻繁更換樹脂等不足。
【實用新型內容】
[0011]基于此，本實用新型的目的在于提供一種能夠提高內冷水pH值、降低內冷水電導率和銅離子含量、延長離子交換器的運行時間的發電機內冷水處理用樹脂交換器。
[0012]具體技術方案如下。
[0013]一種發電機內冷水處理用樹脂交換器，所述樹脂交換器內部填充有Na型離子交換樹脂、H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂，所述Na型離子交換樹脂的離子交換基團、所述H型離子交換樹脂的離子交換基團和所述OH型離子交換樹脂的離子交換基團的摩爾比為
0.468?0.702:0.226?0.453:1，所述Na型離子交換樹脂和所述H型離子交換樹脂的體積之和與所述OH型離子交換樹脂的體積比為1:2。
[0014]在其中一個實施例中，所述離子交換器內設有至少三層樹脂層，且按照內冷水在所述離子交換器中的流向，所述Na型離子交換樹脂設于位于上游的所述樹脂層內。
[0015]在其中一個實施例中，所述樹脂層包括至少兩層陽離子交換樹脂層和至少一層陰離子交換樹脂層，所述Na型離子交換樹脂和所述H型離子交換樹脂分別設在所述陽離子交換樹脂層內，所述OH型離子交換樹脂設在所述陰離子交換樹脂層內。
[0016]在其中一個實施例中，相鄰所述樹脂層之間設有惰性樹脂或隔板。
[0017]在其中一個實施例中，所述Na型離子交換樹脂、所述H型離子交換樹脂與所述OH型離子交換樹脂的體積比為0.25?0.375:0.125?0.25:1。
[0018]在其中一個實施例中，所述Na型離子交換樹脂、所述H型離子交換樹脂和所述OH型離子交換樹脂為凝膠型均粒離子交換樹脂。
[0019]本實用新型發電機內冷水處理用樹脂交換器與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0020]本實用新型所提供的發電機內冷水處理用樹脂交換器中，Na型離子交換樹脂、H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂的交換基團的摩爾比不同使得樹脂交換器對發電機內冷水的處理效果也不同。當Na型離子交換樹脂與H型離子交換樹脂的交換基團摩爾比增大時，進水中銅離子濃度恒定條件下，離子交換器出水中鈉離子的濃度會相應增加，使得出水的PH值有較為明顯的提升。而OH型離子交換樹脂的交換基團所占的摩爾比增加，可明顯增加離子交換器的運行時間。
[0021]同時，Na型離子交換樹脂、H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂的體積比以及在樹脂交換器中的排布方式對發電機內冷水的處理效果也有著關鍵影響。當位于上游的樹脂層為H型離子交換樹脂，而位于下游的樹脂層中為Na型離子交換樹脂時，樹脂交換器出水中將不再含有可以提高出水PH值作用的鈉離子，即失去了對內冷水pH值的調節作用。而當OH型離子交換樹脂位于Na型離子交換樹脂和H型離子交換樹脂上游時，OH型離子交換樹脂反應產生的0H—離子將和溶液中的Cu2+離子反應生成沉淀，被截留于樹脂顆粒內部，造成樹脂交換器內壓力升高，阻礙離子交換樹脂的進一步反應，降低樹脂交換器的運行周期。因此，本發明提供的樹脂交換器內具有獨特的樹脂排布方式。
[0022]采用該樹脂的樹脂交換器處理發電機內冷水時，在樹脂交換器穩定運行后，內冷水可在較長時間內維持PH值為8.0?8.5，電導率低于2yS/cm。
【附圖說明】
[0023]圖1為一實施例中發電機內冷水處理用樹脂交換器示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0025]本實施方式中，發電機內冷水處理用樹脂交換器中填充的混合樹脂包括有Na型離子交換樹脂、H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂，其中，陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的體積比為1: 2，根據離子交換樹脂的體積比以及工作交換容量預設陰、陽離子交換樹脂的摩爾比為1:0.935。對三種類型的樹脂進行預處理后，將其轉型成所需的Na型離子交換樹脂、H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂，再注入樹脂交換器內進行布置。
[0026]樹脂交換器內，樹脂的布置方式有多種。本實用新型一實施方式中，樹脂交換器內設有至少三層樹脂層，且按照內冷水在離子交換器中的流向，Na型離子交換樹脂設于位于上游的樹脂層內。另外，位于上游的樹脂層中Na型離子交換樹脂的離子交換基團的含量大于位于下游的樹脂層中H型離子交換樹脂的離子交換基團的含量。
[0027]本實用新型另一實施方式中，樹脂交換器內至少設有兩層陽離子交換樹脂層和至少一層陰離子交換樹脂層，將預處理后的Na型離子交換樹脂和H型離子交換樹脂分別布置在陽離子交換樹脂層內，將預處理后的OH型離子交換樹脂布置在陰離子交換樹脂層內，且按照離子交換裝置中的水流方向，Na型離子交換樹脂位于H型離子交換樹脂和OH型離子交換樹脂的上游，使得水流首先流經Na型離子交換樹脂，再與H型離子交換樹脂、OH型離子交換樹脂接觸，使得三種樹脂能夠配合作用，提高內冷水的PH值，降低電導率。
[0028]本實用新型另一實施方式中，相鄰樹脂層之間設有惰性樹脂或隔板，以達到分層的目的。
[0029]當樹脂交換器運行時，進入樹脂交換器中的內冷水與離子交換樹脂接觸，使得OH型離子交換樹脂能