专利名称：用于净化一种在通风系统中工作的发电机的定子的冷却系统的方法及实现的设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于净化以通风方式工作的发电机的定子的冷却系统的方法，也涉及一种用于实现此方法的设备。
电站中的发电机要通过能引起强烈热效应的高密度流体。为了防止这种发热，发电机定子包含有带有由铜制成的空心导体的定子杆网，冷却水在此空心导体中循环。
为了使冷却水的导过率尽可能达到最低，定子中循环水的额定流量的约1％至7％被转向一个混合床去矿质树脂。
此冷却系统常遇到的一个问题是在空心导体的内壁上形成沉淀，这些沉淀将这些导体堵塞。这种堵塞导致发热，并且在较长时间内导致发电机经常停机或功率负载降低。
一种被尝试的解决办法是在空气中使冷却系统通风。但是在阻塞现象继续存在的长时间运行中这并未被证明是令人满意的。
因此为了防止这种阻塞，发电机被定期地停下来使用酸和／或组合溶液对空心铜导体进行化学清洗。但是这些清洗操作时间长、造成机器停顿，并且常对空心导体有腐蚀性。
于是对防止会在以通风方式工作的冷却系统中引起发电机定子的空心铜导体阻塞的沉积物的形成和／或允许消除这种沉积物的方法存在着实际的需要。这样一种方法应能不会引起发电机的停顿，应不致引起冷却水的高流导，也应能不致引起空心铜导体的严重腐蚀。
经过长期研究，各位发明人成功地发展出了这样一种方法。
此方法使得能够防止这些沉积物的形成，同时不用使发电机停止以及仅产生微小的腐蚀并不会产生高流导便能破坏在空心铜导体内形成的任何沉积物。
因而，本发明涉及一种使在一个其冷却系统以通风方式进行调节的发电机定子的空心铜导体中循环的水净化的方法。按照该方法，发电机定子的封闭冷却系统中的水被一个泵从膨胀罐中抽出、被冷却并且，如果需要的话，被过滤，以注入到发电机定子的空心铜导体中。该方法的特征在于，一部分水向发电机的上方被转向注入膨胀罐的一个去离子系统。所述的去离子系统包含有由混合床树脂构成的去矿质系统和一个和该去矿质系统并行放置的处理系统。该方法的特征而且在于-当去离子系统的流入速率固定在一个低于通过定子的额定流量的10％、而且最好低于其约20％的值时，该处理系统由一种阳离子交换树脂组成，-当去离子系统的流入速率固定在一个高于通过定子的额定流量的10％、而且最好高于或等于其约20％的值时，该处理系统或者被断开，或者由一种阳离子交换树脂或一种混合床树脂组成。
这样一种方法可以使用于所有类型的由在组成定子的定子杆中的空心铜导体内的汽水循环进行冷却的发电机。作为这种发电机的例子可以举出烧矿物燃料的火力发电厂或功率至少为250MW的核电站的所有发电机。
在按照本发明的该方法中，导向去矿质系统的水通过一个能够既保留HCO3-离子，又保留Cu2+离子的混合床柱。使用这样的柱，由于有少许碱性的铜导体的内壁的正常降解而产生的Cu2+离子被保留下来。这和由于空气中的二氧化碳溶解在有少许酸性的水中而产生的HCO3-离子的情况相同。这样，冷却水的pH值保持居中。混合床柱的值得注意的一些例子有ROHM & HAAS公司的ARM9882和PUROLITE公司的NRW354。
当使用阳离子树脂时，使用的是一种能够保留Cu2+离子的阳离子树脂。这种树脂是从PUROLITE公司的NRW160型树脂和ROHM & HAAS公司的ARC9652树脂中特别选定的。
按照本发明，当处理系统的水通过一种阳离子交换树脂时，此过程包含有一个由以下几个阶段组成的周期a)断开去矿质系统，同时保持该处理系统中的循环；b)恢复去矿质系统的工作，同时保持该处理系统中的循环。
这样，在阶段a)中Cu2+离子被捕获。介质因HCO3-浓度的相对增高而变成酸性。现在本申请人已证明，会造成堵塞的沉积物是由铜离子沉淀形成且在酸性环境中较易溶解的CuO沉积物。因此在阶段a)中对CuO的溶解是有利的。
但是，如果Cu2+的浓度太高，则有CuO再次沉积的危险，而且如果pH值太低，则铜将有降低钝化以及达到铜的高腐蚀速率的危险。这就是为什么必须恢复去矿质系统的工作的原因。在阶段b)中HCO3-离子被捕获，使得水的PH值将增大，而由于被溶解的铜的浓度高，大量的铜将被沉积下来。PH值将再次立即变为中性而溶解铜的浓度将降低。当恢复到通常的工作状况时，阶段a)再次开始。总的说，溶解的CuO比沉积的多。这种处理因而可以消除会引起空心铜导体堵塞现象的沉积物。
因此从阶段a)到阶段b)的过渡是由在阳离子交换树脂构成的处理系统上方的水中溶解的铜的浓度和水的PH值决定的。
在阳离子净化期间，就是说当由一种阳离子树脂组成的该处理系统在工作时，在该处理系统上方溶解铜的最大允许浓度使得不许可发生CuO的沉积，而许可的最小PH值使得能够避免空心铜导体受到过度腐蚀。
这样，溶解铜的最大允许浓度低于200ppb，而且最好低于180ppb，而低于约160ppb则更要好些。
PH值被控制得不低于6。
当能引起阻塞的所有沉积物被溶解时，阶段a)和阶段b)的周期被停止，然后该处理系统的阳离子交换树脂由一个选择得使两个并行放置的混合床树脂能够处理多于通过定子的水的额定流量的10％的、而且最好高于或等于其约20％的流量。用混合床处理这样的流量，造成阻塞的沉积物的形成的危险基本上受到了限制。
引入处理系统的混合床树脂最好能够处理比通过定子的额定流量大10％的、而且最好大于或等于其约20％的流量，使得如果必要的话可以断开去矿质系统以改变一个有故障的混合床。此系统然后被打开而将去矿质系统关闭。该有故障的混合床由一新的混合床代替。
在一个工业场所按照本发明进行的处理期间，考虑到引起阻塞的沉积物在定子恢复其原有技术特性之后4个月时会被溶解。考虑到当如下定义的污染系数Ke达到其极限值、一个当该设备为新的时计算得的相对应的值时，该定子已恢复其各种技术特性。 在按照本发明的过程中，当该处理系统由一个混合床树脂组成时，-或者去矿质系统的流入率有大于通过定子的标准流量10％的、而且最好大于或等于约其20％的值，而该处理系统被断开。或者相反；-或者两个系统都打开，使水通过两个系统。
在后一情况下，去离子系统的流入率大于通过定子的水的标准流量的10％，而且最好大于或等于其约20％。
这样，当处理系统由一个混合床树脂构成时，它可以和去矿质系统一起用于去矿质，或者可以用于在已变得有故障的去矿质系统中代替任何混合床树脂。因此在第一种情况下，水通过两种系统，而在第二种情况下，系统中之一被断开，使得有故障树脂可以被替换。
当然，在去离子系统上方溶解铜的浓度远低于上面确定的极限阈值160ppb。同样，PH值总是高于6。
本发明也涉及一种使上述方法能得以实施的设备。
此设备由一个用于发电机定子的空心铜导体中的冷却水的封闭系统构成，它包含有一只泵、一个冷却设备、如果必要还有一只过滤器、发电机、一个膨胀罐和一个位于该发电机上方并注入该膨胀罐的去离子系统，所述的去离子系统包含有一个混合床去矿质系统和一个和该去矿质系统并行的处理系统，其特征在于-当进入去离子系统中的流入速率低于通过定子的水的额定流量的10％，而且最好低于其约20％时，该处理系统由一种阳离子交换树脂组成，-当进入去离子系统中的流入速率高于通过定子的水的额定流量的10％，而且最好高于或等于其约20％时，该处理系统由一种混合床树脂或一种阳离子交换树脂组成。
假定该冷却系统以通风方式工作，该设备在和膨胀罐对齐时会发生空气和水的混合，而且特别是如果水被充分吹气，则氧含量在4到8ppm之间。在这种情况下，部分空气压强大大高于0．2大气压。低于此压强时可以再次出现阻塞。
此设备包含有一个能够将去矿质系统关闭或打开、同时使并行的处理系统保持打开，或者相反的装置。
好处在于，此设备也包含有一个用于监测在该去矿质系统的上方和下方溶解铜的浓度的装置，以及用于监测冷却水的PH值的装置。实际上，这些监测装置由一个用于从冷却系统放水的阀门组成，水的浓度和PH值的测量由通常的装置完成。
在按照本发明的该设备中，混合床柱既能保留HCO3-离子，又能保留Cu2+离子，而阳离子树脂则特别是能够保留Cu2+离子。
混合床柱可以是ROHM & HAAS公司的ARM9882型号柱或PUROLITE公司的NRW 354。
阳离子树脂可以是PUROLITE公司的NRW 160型号和ROHM & HAAS公司的ARC9652。
现在将参照各个图和为说明目的而给出的例子对本发明进行较详细的说明。
在各个图中，
图1是一种按照以往技术以通风方式进行工作的发电机定子的冷却系统的简略表示，图2是一种按照本发明以通风方式进行工作的发电机定子的冷却系统的净化系统的简略表示，图3表示出实现按照本发明的该方法时溶解铜的PH值和浓度随时间的变化的图形，图4表示出由按照本发明的该方法处理的定子的污染系数的变化的图形。
在图1中，表示出了一个以通风方式工作的发电机定子的冷却设备。
水由泵P驱动，并在通过该发电机定子A的空心铜导体之前由致冷器R冷却。接着在通过膨胀罐E之后，水又进入泵。在发电机A的上方，部分循环水被转向矿质系统，并在那里通过一个混合床柱MB再回到膨胀罐。
在图2中，表示了一种按照本发明的净化设备。此设备和图1中说明的不同的是在去矿质系统上并行安装了一个处理系统。在这里，处理系统是一种阳离子交换树脂CR而去矿质系统是一种混合床系统。
例子按照本发明的该设备已使用在一个900MW容量的核电站的以通风方式冷却的发电机定子上，使用的循环水通过定子的额定流量为140m3／h，流入去矿质系统的速率为6m3／h，而流入处理系统的速率为20m3／h。
铜浓度的最高允许值被定在160ppb，而最低的PH值被定在6。
这样，阳离子树脂CR先单独作用，然后当PH值达到6或溶解铜的浓度达到160ppb时，去矿质系统打开；然后，当恢复正常状况时，去矿质系统关闭。
对PH值和铜浓度的数值跟踪了4个月。结果被收集在图3中。
在这次工作中观察到的腐蚀速率很低，最大约为5／年，而当使用化学清洗时，腐蚀率约为25至150／每次清洗操作。
另外，对由阳离子净化处理过的定子的污染系数进行了监测，结果被记录在图4中。
当污染系数达到其极限值(3·10-3)时，对处理再跟踪4个月。然后将阳离子交换树脂换成一种能够处理至少15％的额定流量的混合床树脂。这时去矿质系统保持打开(额定流量的5％)，以便总共至少能处理通过定子的水的额定流量的20％。
权利要求
1．对以通风方式进行工作的发电机定子的冷却系统进行净化的方法，按照此方法该发电机定子的封闭冷却系统的水被一个泵从膨胀罐中抽出、被冷却且如有必要可被过滤以供给该发电机定子的空心铜导体，该方法的特征在于，部分水在该发电机上方被转向进入膨胀容器的去离子系统，所述的去离子系统包含有一个混合床去矿质系统和一个与该去矿质系统并行放置的处理系统，而且在于-当去离子系统的流入速率固定在一个小于通过定子的额定流量的10％、最好低于其约20％时，该处理系统由一种阳离子交换树脂组成，-当去离子系统的流入速率固定在一个大于通过定子的额定流量的10％、最好大于或等于其约20％时，该处理系统或者被断开，或者由一种阳离子交换树脂或一种混合床树脂组成。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于使用一种特别是能够保留HCO3-离子和Cu2+离子的混合床柱。
3．按照权利要求1或权利要求2的方法，其特征在于使用一种特别是能够保留Cu2+离子的阳离子交换树脂。
4．按照权利要求1至权利要求3中的任何一个的方法，其特征在于，当该处理系统的水通过阳离子交换树脂时，要完成由以下阶段组成的一个周期a)断开去矿质系统，同时维持处理系统中的循环；b)恢复去矿质系统的工作，同时维持处理系统中的循环。
5．按照权利要求4的方法，其特征在于，阶段a)和b)的周期被停止而该处理系统中的阳离子交换树脂被混合床树脂所代替，混合床树脂被选择得使两个并行系统中的混合床树脂能够处理比通过该定子的水的额定流量大10％、并且最好大于或等于其约20％。
6．按照权利要求1至权利要求5中的任何一个的方法，其特征在于，当该处理系统由一个混合床树脂构成时-或者该去矿质系统的流入速率固定在一个比通过定子的额定流量的10％大、最好比其约20％更大或相等的一个值，而该处理系统被断开，或与之相反；-或者两个系统都被打开，使水能通过两个系统。
7．按照权利要求1至权利要求6中的任何一个的方法，其特征在于，在该去离子系统上方溶解铜的最高许可浓度将使得CuO不可能沉积。
8．按照权利要求7的方法，其特征在于，所述的浓度低于200ppb，最好低于180ppb，低于160ppb则还要好些。
9．按照权利要求1至权利要求8中的任何一个的方法，其特征在于，最低许可PH值约为6，这样可以避免空心铜导体的过分腐蚀。
10．用于对以通风方式进行工作的发电机定子的冷却系统进行净化的设备，此设备由一个用于使发电机定子的空心铜导体中的冷却水循环的封闭系统构成，它包含有一只泵、一个冷却设备、如果必要还有一只过滤器、发电机、一个膨胀罐和一个被安放于该发电机上方并注入该膨胀罐的去离子系统，所述的去离子系统包含有一个去矿质系统和一个和该去矿质系统并行的处理系统，其特征在于-当进入去离子系统中的流入速率低于通过定子的额定流量的10％，而且最好低于其约20％时，该处理系统由一种阳离子交换树脂组成，-当进入去离子系统中的流入速率高于通过定子的额定流量的10％，而且最好高于或等于其约20％时，该处理系统由一种混合床树脂或一种阳离子交换树脂组成。
11．按照权利要求10的设备，其特征在于它包含有一种可以使该去矿质系统打开或关闭、同时保持该处理系统打开以及以相反顺序进行上述过程的装置。
12．按照权利要求10或权利要求11的设备，其特征在于当进入该去离子系统的流入速率高于通过定子的额定流量的10％，而且最好高于其约20％时，该去矿质系统和该处理系统由一些每一种至少能处理通过定子的水的额定流量的10％、而且最好至少约20％的混合床树脂构成。
13．按照权利要求10至权利要求12中的任何一个的设备，其特征在于，它包含有用于监测在该净化系统上方溶解铜的浓度的装置以及用于监测冷却水的PH值的装置。
14．按照权利要求10至权利要求13中的任何一个的设备，其特征在于，混合床柱特别是能够保留HCO3-离子和Cu2+离子。
15．按照权利要求10至权利要求14中的任何一个的设备，其特征在于，阳离子树脂特别是能够保留Cu2+离子。
全文摘要
本发明涉及一种用于净化一种发电机的定子的冷却系统的方法,其特征在于,在该发电机上方该封闭冷却系统的水被抽向去离子系统再注入回收罐,所述的去离子系统包含有一个混合床去矿质系统和一个与该去矿质系统并行放置的处理系统,当去离子系统的流入速率固定在一个小于通过定子的额定流量的10%的、最好低于其约20%的值时,该处理系统由一种阳离子交换树脂组成;当去离子系统的流入速率固定在一个高于通过定子的额定流量的10%的、最好高于其约20%的值时,该处理系统或者被断开,或者由一种阳离子交换树脂或一种混合床树脂组成。
文档编号C02F1/42GK1290421SQ9881389
公开日2001年4月4日 申请日期1998年2月23日 优先权日1998年2月23日
发明者戴迪尔·沃莫林 申请人:法国电气公司