發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制處理裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制處理裝置。

背景技術(shù)：
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由于水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)具有單機(jī)容量大、體積小、重量輕等特點(diǎn)，因此，在大型發(fā)電機(jī)組中得到廣泛應(yīng)用。水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)組因內(nèi)冷水水質(zhì)差所引起的事故不勝枚舉，為了防止此類事故的發(fā)生，國內(nèi)外對內(nèi)冷水水質(zhì)和銅的腐蝕機(jī)理及防腐方法進(jìn)行大量研究，得出結(jié)論：a.內(nèi)冷水電導(dǎo)率越低，電氣絕緣性能越好，不會(huì)發(fā)生電氣閃絡(luò)等絕緣故障；b.銅腐蝕的根本原因是內(nèi)冷水中存在著溶解氧和溶解二氧化碳，此外在腐蝕過程中產(chǎn)生的二價(jià)銅離子對腐蝕有加速作用；c.腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入內(nèi)冷水，在定子線棒中被發(fā)電機(jī)磁場阻擋而沉積，可能導(dǎo)致空心導(dǎo)線逐漸被銅腐蝕產(chǎn)物堵塞或通流面積減小，引起發(fā)電機(jī)線圈溫度上升，甚至燒損。

水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)空芯導(dǎo)線一般使用工業(yè)純銅制造的。純銅在不含氧的水中的腐蝕速度是很低的，僅有10^-4g/(m²·h)的數(shù)量級。由于補(bǔ)入發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水中含有二氧化碳和溶解氧，使水呈微酸性，并且在有氧時(shí)，銅的腐蝕速率就大大地增加。這就是由于水中游離的二氧化碳破壞了銅表面的保護(hù)膜，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間越長，銅的溶出量逐漸增加。當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)冷水系統(tǒng)含銅量上升速度較快并且較高，就說明定子線棒內(nèi)的內(nèi)冷水系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕。腐蝕后的銅管表面露出基體銅合金的顏色，但無金屬光澤，表面基本平整或略有凹凸不平，管壁明鮮減薄，呈均勻腐蝕的形貌。

另外，電化學(xué)腐蝕的一個(gè)重要特征是銅的腐蝕產(chǎn)物在低電位處發(fā)生堆積現(xiàn)象，腐蝕產(chǎn)物只有少量附著在腐蝕部位的管壁表面上，大部分都從管壁脫落而進(jìn)入冷卻介質(zhì)中。在定子線棒中被發(fā)電機(jī)磁場阻擋而沉積，從而導(dǎo)致空芯導(dǎo)線逐漸被銅氧化物堵塞或通流面積變小，引起定子線圈溫度升高，尤其在機(jī)組啟停過程中有些銅垢剝落下來可能堵塞線棒流通部分，使被堵線圈或者鐵芯溫度升高甚至燒毀。其危害有兩點(diǎn)：通常銅的腐蝕速率隨溫度的增高而急速增大。因此，線圈溫度升高，會(huì)導(dǎo)致銅的加速腐蝕。如不及早控制，將會(huì)造成發(fā)電機(jī)線棒局部過熱而損壞，嚴(yán)重者絕緣擊穿造成接地事故。因此，控制銅的腐蝕，防止銅腐蝕產(chǎn)物的沉積是保證發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的重要措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是為了解決目前發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)不合格，空心銅導(dǎo)線腐蝕現(xiàn)象的問題，提供發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制采用的發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制采用的處理裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制采用的處理裝置，膜處理(7)和離子交換器(19)組成膜凈化系統(tǒng)，通過將膜處理(7)的濃水側(cè)與離子交換器(19)進(jìn)行連接裝置的進(jìn)水管(20)與發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水旁路(23)相連接，裝置的出水口直接回到發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱(22)，由安裝在入口管路上的就地壓力表(1)檢測內(nèi)冷水進(jìn)入裝置的入水壓力，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)入裝置后進(jìn)入除離子部分，依次經(jīng)過止回閥(2)、流量傳感器(3)、入口過濾器(4)，再通過入口流量計(jì)(6)，進(jìn)入到增壓泵(5)再進(jìn)行升壓進(jìn)入到膜處理(7)，入口流量計(jì)(6)顯示入水流量，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水經(jīng)由膜處理(7)的處理后，一部分膜產(chǎn)水經(jīng)由出口過濾器(10)通過出口管路(21)回到內(nèi)冷水箱(22)中，出口管路(21)上裝有出口壓力顯示(8)來檢測裝置的運(yùn)行狀態(tài)，另一部分濃水經(jīng)由循環(huán)流量計(jì)(9)進(jìn)入到離子交換器(19)進(jìn)行離子吸附后再次回到增壓泵(5)的入口，并且再次進(jìn)入到膜處理(7)進(jìn)行再次膜凈化循環(huán)，堿化控制柜(12)通過進(jìn)水管(20)上的加堿柜入水總閥(11)對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行在線取樣檢測。

本實(shí)用新型裝置對內(nèi)冷水系統(tǒng)存在的不溶解固態(tài)銅和其他陰陽離子由膜的選擇性過濾原理進(jìn)行過濾處理并同時(shí)利用離子交換的方式對銅離子進(jìn)行吸附并同時(shí)去除內(nèi)冷水中的陰陽離子，來達(dá)到凈化水質(zhì)降低電導(dǎo)率，并通過堿化控制系統(tǒng)對內(nèi)冷水系統(tǒng)進(jìn)行堿化處理。這樣，通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，使內(nèi)冷水pH值為7.605～9.00；電導(dǎo)率為0～2.00us/cm。膜凈化堿化處理裝置自帶的專家診斷系統(tǒng)會(huì)根據(jù)裝置使用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作出相關(guān)判斷，并根據(jù)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對內(nèi)冷水系統(tǒng)的劣化原因進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷，提供相應(yīng)的解決方案及處理方法。

本實(shí)用新型原理如下：

發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制裝置是通過利用膜的凈化原理對內(nèi)冷水中的銅離子進(jìn)行過濾處理，同時(shí)分別由離子交換樹脂進(jìn)行吸附降低內(nèi)冷水的銅離子含量，由堿化控制柜來加入堿性物質(zhì)提高內(nèi)冷水的pH值來抑制內(nèi)冷水系統(tǒng)的銅腐蝕現(xiàn)象。從而達(dá)到發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)水質(zhì)合格以保障發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

本實(shí)用新型利用膜凈化堿化對內(nèi)冷水中的微小顆粒狀的固態(tài)銅離子以及內(nèi)冷水系統(tǒng)中的二價(jià)離子進(jìn)行過濾將過濾后的雜質(zhì)通過精選的離子交換樹脂進(jìn)行吸附，保證整體裝置的出口銅離子含量為0，同時(shí)通過計(jì)量泵在智能控制器的控制下持續(xù)平穩(wěn)的向內(nèi)冷水系統(tǒng)輸出堿性液體，達(dá)到降低銅離子并提高內(nèi)冷水pH值，從而保證發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)能夠在低電導(dǎo)高pH值得狀態(tài)下安全、經(jīng)濟(jì)、平穩(wěn)的運(yùn)行。

由于發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水純凈的特性，內(nèi)冷水中主要存在的一價(jià)離子以調(diào)高內(nèi)冷水pH的鈉離子為主，二價(jià)離子以銅離子為主。其中部分發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水由于其運(yùn)行狀態(tài)和工況的影響還會(huì)產(chǎn)生一價(jià)的銅離子。

發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)入裝置后通過增壓泵(5)對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行升壓操作，使發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水在高壓狀態(tài)通過膜處理(7)。通過膜處理(7)的本身特性對內(nèi)冷水中的離子進(jìn)行篩選。根據(jù)膜處理(7)的特性膜處理(7)會(huì)對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水存在一、二價(jià)銅離子進(jìn)行截留。

通過將膜處理(7)的濃水側(cè)與離子交換器(19)進(jìn)行連接，使被膜處理(7)截留下的高電導(dǎo)、高離子濃度的內(nèi)冷水在離子交換器(19)內(nèi)進(jìn)行反復(fù)循環(huán)吸附而裝置出水的銅離子含量達(dá)到最低，從而達(dá)到膜處理(7)水利用率100％的效果無濃液排放，減少發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水損失達(dá)到節(jié)能減排的效果。

通過對膜處理(7)的濃水在離子交換器(19)中反復(fù)循環(huán)延長了被截留下的銅離子與離子交換器(19)接觸的時(shí)間，增強(qiáng)了離子交換器(19)對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水中由于腐蝕產(chǎn)生的銅離子的吸附效果，同時(shí)還提高了離子交換器(19)的使用率。

同時(shí)根據(jù)膜處理(7)對于離子半徑小的一價(jià)離子截留率低的特性，加藥泵(17)向發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水添加提高pH的堿性藥劑氫氧化鈉則會(huì)大幅度的通過膜處理(7)，不會(huì)被膜處理(7)大量截留進(jìn)入到離子交換器(19)被吸附從而降低了離子交換柱的消耗，減少加藥泵(17)的工作頻率降低堿性藥劑的消耗。

發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制裝置的主要堿化控制部分是堿化控制柜(12)，通過堿化控制柜(12)中的在線檢測控制儀表(24)對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的在線數(shù)據(jù)檢測同時(shí)控制加藥泵(17)平穩(wěn)的向發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，使發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的電導(dǎo)率在可控的情況下達(dá)到給定值。同時(shí)在線檢測控制儀表(24)智能調(diào)控離子交換器(19)的運(yùn)行狀態(tài)保證發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水電導(dǎo)率和pH值在合理范圍內(nèi)波動(dòng)，使發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水一直處于最優(yōu)狀態(tài)并同時(shí)整套裝置的藥品消耗和樹脂損耗達(dá)到最低。

在線檢測控制儀表(24)具有一定的智能性，可根據(jù)預(yù)設(shè)的給定值對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行智能調(diào)控，并具有完善的報(bào)警機(jī)制使整套裝置的運(yùn)行更加穩(wěn)定安全。

在線檢測控制儀表(24)通訊功能可通過儀表內(nèi)安裝的sim卡進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，通過數(shù)據(jù)通訊功能可以使用戶通過手機(jī)app任何時(shí)候都能實(shí)時(shí)的了解到裝置實(shí)際運(yùn)行狀況。

本實(shí)用新型裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、內(nèi)冷水的電導(dǎo)率最低、pH值適中，銅離子含量最低，最大限度地提高了發(fā)電機(jī)的絕緣性，運(yùn)行周期長的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的方法具有工藝簡單、操作方便、具有一定的自動(dòng)化程度的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型裝置在發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)中連接示意圖。

圖2是本實(shí)用新型裝置的除離子膜凈化系統(tǒng)連接示意圖。

圖3是本實(shí)用新型裝置的堿化控制部分系統(tǒng)連接示意圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制處理裝置：膜處理7和離子交換器19組成膜凈化系統(tǒng)，通過將膜處理7的濃水側(cè)與離子交換器19進(jìn)行連接裝置的進(jìn)水管20與發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水旁路23相連接，裝置的進(jìn)水管20與發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水旁路23相連接，裝置的出水口直接回到發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱22。

如圖1所示發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)分別由發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱22、發(fā)電機(jī)水冷器25、發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)過濾器26、發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水泵28、定子繞組空心導(dǎo)線29組成。發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水膜凈化堿化控制裝置在發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)中的連接位置是在圖1中所示通過發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水旁路23進(jìn)行連接的27。

如圖2所示，由安裝在入口管路上的就地壓力表1檢測內(nèi)冷水進(jìn)入裝置的入水壓力，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)入裝置后進(jìn)入除離子部分，依次經(jīng)過止回閥2、流量傳感器3、入口過濾器4，再通過入口流量計(jì)6，進(jìn)入到增壓泵5再進(jìn)行升壓進(jìn)入到膜處理7，入口流量計(jì)6顯示入水流量，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水經(jīng)由膜處理7的處理后，一部分膜產(chǎn)水經(jīng)由出口過濾器10通過出口管路21回到內(nèi)冷水箱22中，出口管路21上裝有出口壓力顯示8來檢測裝置的運(yùn)行狀態(tài)，另一部分濃水經(jīng)由循環(huán)流量計(jì)9進(jìn)入到離子交換器19進(jìn)行離子吸附后再次回到增壓泵5的入口，并且再次進(jìn)入到膜處理7進(jìn)行再次膜凈化循環(huán)，堿化控制柜12通過進(jìn)水管20上的加堿柜入水總閥11對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行在線取樣檢測。

如圖3所示，堿化控制柜12中的在線檢測控制儀表24對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的在線數(shù)據(jù)檢測，堿化控制柜12控制加藥泵17平穩(wěn)的向發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水中加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉，使發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的電導(dǎo)率在可控的情況下達(dá)到給定值，在線檢測控制儀表24智能調(diào)控離子交換器19的運(yùn)行狀態(tài)保證發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水電導(dǎo)率和pH值在合理范圍內(nèi)波動(dòng)，堿化控制柜12由電子流量計(jì)13，電導(dǎo)流通池14，pH流通池15，溶藥箱16，加藥泵17、在線檢測控制儀表24組成。通過進(jìn)水管20上的加堿柜入水總閥11對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行在線取樣，由電導(dǎo)流通池14，pH流通池15對發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測，在線檢測控制儀表24通過在線檢測數(shù)據(jù)對加藥泵17進(jìn)行控制，由加藥泵17將溶藥箱16內(nèi)的堿性藥物通過加堿柜出口總閥18加入到出口管路21中最后回到內(nèi)冷水箱22中。從而達(dá)到對內(nèi)冷水箱提高pH的作用。

如圖3所示，除離子膜凈化系統(tǒng)25入水口與發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水旁路23相連接，除離子膜凈化系統(tǒng)的出水口與發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水箱22相連接。

除離子膜凈化系統(tǒng)組成：止回閥2、流量傳感器3、入口過濾器4、增壓泵5、入口流量計(jì)6、膜7、出口壓力顯示8、循環(huán)流量計(jì)9、出口過濾器10、離子交換器19。

堿化控制部分：加堿柜入水總閥11、堿化控制柜12，加堿柜出口總閥。