نظام حقن المياه

الماء النقي، بفضل قدرته العالية على امتصاص الحرارة، وعدم توصيله الكهرباء بشكل جيد ووفرته، يستخدم على نطاق واسع في المولدات ذات السعة الكبيرة كوسيلة تبريد للمولدات. يتم تبريد ملفات الستاتور النحاسية للمولدات التوربينية عن طريق تمرير الماء عبر أسلاك مجوفة، وهو أحد أكثر الطرق التقليدية استخدامًا لفترة طويلة للتبريد. في محطات الطاقة، يأتي ماء التبريد للمولد من الماء غير المعدني أو المكثفات الخاصة بالمحطة. يحقق هذا ماء التبريد درجة توصيل كهربائي منخفضة، لكن قيمة pH له تكون حوالي 7، وأغلب الوقت تكون أقل من 7. يمكن لقيمة pH لهذا ماء التبريد أن يصل إلى مستوى توصيل كهربائي منخفض، ولكن قيمته لا تتجاوز حوالي 7، وأغلب الوقت تكون أقل من ذلك، مما يجعل موصل النحاس المجوف لستاتور المولد دائمًا في منطقة معدل تآكل الحمض الضعيف العالي. يكون موصل النحاس المجوف لستاتور المولد دائمًا في منطقة معدل التآكل الحمضي الضعيف المرتفع، مما يؤدي إلى حدوث تآكل معين للنظام. مع زيادة تدريجية لسعة المولد الواحد، وخاصة عندما تتجاوز سعة المولد 600MW، بسبب ارتفاع فولتية ملف الستاتور بالنسبة للأرض وزيادة كثافة تيار ملفات الستاتور، تم العثور تدريجيًا على أن دورة المياه في ملف الستاتور ليست قوية كما كانت. تم العثور تدريجيًا على أن ظاهرة تكوّن الرواسب داخل الموصل النحاسي المجوف لدورة المياه في ملف الستاتور تصبح أكثر شيوعًا، وتظهر آثار تآكل الماء على الأسلاك النحاسية بشكل واضح أكثر، خاصة عندما لا يتم التحكم جيدًا في جودة الماء، حيث يبدو هذا الظاهرة بشكل أكثر وضوحًا.

نتائج التآكل:

⑴ تكوين الرواسب التي تسد قضبان السلك المجوف للمولد.

⑵ يؤثر على تدفق ماء التبريد.

⑶ وقت التوقف عن العمل لإزالة الانسداد، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للمولد.

⑷ يقلل من عمر المولد الخدمة.

تحليل أسباب تآكل جودة المياه على الأسلاك النحاسية.

1. العلاقة بين جودة ماء التبريد والتآكل للأسلاك النحاسية

⑴ رغم وجود العديد من العوامل المؤثرة في تآكل الأسلاك النحاسية بسبب ماء التبريد، إلا أن انخفاض قيمة PH لماء التبريد هو عامل رئيسي.

⑵ عند تكون قيمة PH لماء التبريد بين 7.0 ~ 7.5، يكون تآكل الأسلاك النحاسية أكثر وضوحًا.

⑶ في منطقة PH بين 8.5-9.0 لماء التبريد القاعدي مع نسبة الأكسجين بين 10-30ppb أثناء التشغيل، يكون تآكل ماء التبريد للدوائر النحاسية تقريبًا غير ملحوظ.

حلول لتقليل تآكل النحاس

⑴إضافة مثبطات التآكل إلى أنظمة المياه:

الطريقة القديمة، لها آثار جانبية، الاستخدام طويل الأمد يؤدي إلى تدهور جودة المياه، لم تعد تُستخدم.

⑵اعتماد تقنية السرير المختلط الصغير + تشغيل تبادل المياه المتقطع لضبط جودة المياه:

يمكن للconductivity أن تلتقي بالمعيار، لكن PH لا يزال منخفضًا، وتركيز أيونات النحاس يتجاوز المعيار، حل تآكل القضبان ليس واضحًا.

⑶استخدام نوع خاص من الرزين وبنية خاصة لجهاز معالجة تنقية المياه الباردة الداخلية الخاص:

يمكن ضبط PH بين 7.78-7.85، ولا يزال لا يلبي معيار GB/T 7064 الذي يتطلب PH 8-9، تباطؤ التآكل وليس الحل الجذري.

⑷استخدام الطريقة الشاغرة + طريقة تبادل الأيونات:

يمكن إزالة O2 من المياه المكملة، ضبط أيونات النحاس والconductivity للوصول إلى المعيار، لكن PH يكون فقط بين 7.0-7.3. تتطلب هذه الطريقة لأنظمة المياه درجة عالية من الكثافة، وهي في الواقع أكثر صعوبة للتنفيذ!

⑸ تبني إشارة PH مباشرة للتحكم في إضافة القلويات إلى نظام المياه المبردة:

عدم استقرار أجهزة قياس PH للمياه النقية يؤدي إلى عدم استقرار التحكم بالقلويات، مما يجعل جودة المياه غير مستقرة أيضًا، وما زالت مشكلة تآكل السلك النحاسي مشكلة محتملة.

حل فعال حاليًا لتأكل النحاس - حقن NaOH

في الوقت الحالي، شركات تصنيع المولدات الأجنبية بدأت باستخدام تدريجيًا أسلاك نحاسية كأنابيب تبريد في نظام المياه لمولدات كبيرة باستخدام إضافة NaOH للتحكم في قيمة PH للمياه المبردة، وذلك بهدف التحكم في تآكل المياه المبردة على الأسلاك النحاسية.

حجم توصيلية ماء التبريد للدارة يتحدد بناءً على دور الأيونات السالبة والموجبة على التوصيلية. في المياه فوق النقية، هناك علاقة معينة بين التوصيلية وقيمة PH، وهذه العلاقة متوافقة مع منحنى العلاقة بين التوصيلية وPH كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه.

تستند نظرية المعالجة الدقيقة لتنقية الماء فوق النقاء المستخدمة في تبريد المولد إلى العلاقة بين PH الماء النقي والموصلية، وكذلك العلاقة بين PH وسرعة التآكل للأسلاك النحاسية بالنسبة للموصلية كعامل تحكم. يتم رفع قيمة PH بحيث يعمل المولد في منطقة PH 8.5-9.0 مع محتوى أكسجين يتراوح بين 10-30 ppb، مما يؤدي إلى القضاء الأساسي على تأثيرات التآكل على قضبان النحاس.

مبادئ عمل المعالجة الدقيقة لتنقية ماء تبريد المولد

⑴يتم تركيب جهاز إضافة هيدروكسيد الصوديوم عند مخرج مبادل الأيونات لتحسين قيمة pH للماء الخارجي. يتم إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم باستخدام مضخة سيرينج.

⑵يتم التحكم بشكل غير مباشر في PH لماء التبريد من خلال التحكم في الموصلية للحل المائي القاعدي بالاستفادة من العلاقة المقابلة بين الموصلية وPH في الماء النقي.

⑶ ماء خروج مبادل الأيونات هو ماء نقي معالج، يعتمد التوصيل الكهربائي لحل محلول القلويات المختلط فقط على تركيز محلول هيدروكسيد الصوديوم، باستخدام نسبة بين التوصيل الكهربائي لحل محلول القلويات المختلط والقيمة المحددة للتوصيل الكهربائي (1.5 μm/cm) كإشارة تحكم لتنفيذ تحكم معدل حقن مضخة السرنجة لإضافة معدل الحقن.

⑷ يتم التحكم في التوصيل الكهربائي للدائرة الرئيسية للماء عن طريق التحكم في التوصيل الكهربائي للدائرة الصغيرة لمعالجة ماء تليين المياه، مما يزيد من موثوقية تشغيل نظام ماء المولد.

2. مخطط تدفق التحكم بالميكروبروسيسور لنظام تبريد المولد مع التنقية الفائقة

تكوين جهاز إضافة القلوية لنظام تبريد المولد

المعلمات الفنية

جهد التشغيل/القوة: 220VAC/500W

حجم ماء تبريد الستاتور المعالج: (4-10)م3

ضغط تصميم الأنابيب: 1.0MPa

نطاق تحكم توصيل الماء للتبريد: (0.7-2.0)µs/cm

نطاق التحكم في درجة الحموضة المقابل: 8.0-9.0 (18℃)

الإعداد القياسي لتحكم توصيلية المياه الباردة: 1.5µs/cm

درجة حرارة الوسط: <50℃

حجم خزان الصودا: 200L

التحكم في محتوى أيونات النحاس: ≤20 µg/L

معدل تدفق المياه المليّنة بشكل طبيعي: (2.0-4.0)m3/h

مادة أنابيب جزء الفائض: فولاذ مقاوم للصدأ

رسم هيكل الجهاز

خصائص الجهاز

⑴تصميم هيكلي جماعي، سهل التركيب والصيانة.

⑵سهولة التعديل الميداني، وحجم عمل صغير للتعديل.

⑶جودة موثوقة، وحجم عمل صغير لتشغيل وصيانة اليومية.

⑷تمت محاكاة الجهاز أولًا بواسطة تشغيل المختبر، ثم عبر جهاز نظام تبريد المياه عبر الإنترنت لإجراء اختبار النموذج، وبعد تقييم الاختبار لفترة طويلة تم إثبات أن التشغيل الكلي مستقر.

⑸التحكم في البيانات دقيق، ويتم التحكم في قيمة PH لمياه التبريد بين 8.5-9.0، وهو أفضل من متطلبات المعيار الوطني (يتطلب GB/T 7064-2008 ما بين 8-9). يمكنه تقليل درجة تآكل مياه التبريد على السلك النحاسي المجوف بشكل كافٍ، مما يحسن بشكل كبير تشغيل المولد بأمان.

⑹يقوم الجهاز بتحقيق التحكم الكامل الآلي تمامًا، ولديه سلسلة من التدابير للتحكم والحماية لضمان التشغيل الآمن للجهاز.

⑺الراتنج ذو الصيغة القوية يتم تكييفه بشكل أفضل مع ظروف العمل لنظام المياه الذي يعمل في بيئة قلوية قوية، وللراتنج عمر طويل.

وظائف الحماية الأمنية

يحتوي وحدة إضافة القلوية هذه على الإشارات التبديلية والتناظرية التالية المشاركة في حماية وتحكم مضخة القياس:

⑴إشارات تنبيهية للconductivity منخفضة ومرتفعة في الدائرة الرئيسية للمياه.

⑵حماية التنبيه العالي لـconductivity لمخرج مبادل الأيونات.

⑶حماية التنبيه للconductivity المنخفضة والمرتفعة لحل القلوية المختلطة.

⑷حماية التنبيه العالي لفرق الضغط في المرشح المختلط.

⑸حماية التنبيه من انخفاض معدل التدفق في دائرة معالجة المياه.

⑹حماية التنبيه عند انخفاض مستوى خزان القلويات.

بمجرد إصدار هذه الإشارات، سيتم إجبار مضخة الحقن على التوقف عن العمل لحماية جهاز ملء القلويات، مما يمنع بشكل فعال توسع نظام المياه نتيجة ظروف التشغيل غير الطبيعية ويعزز من موثوقية تشغيل المولد بأمان.