CN215667465U

CN215667465U - 一种发动机内冷水碱化处理装置

Info

Publication number: CN215667465U
Application number: CN202121395253.5U
Authority: CN
Inventors: 罗卫华; 郑文远; 王涛
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; CGN Power Co Ltd; Nuclear Power Institute of China; Lingao Nuclear Power Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; CGN Power Co Ltd; Nuclear Power Institute of China; Lingao Nuclear Power Co Ltd
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2031-06-22

Abstract

本实用新型涉及核辅助***技术领域，提供了一种发动机内冷水碱化处理装置，包括：进水通道、出水通道、碱性装置和除盐装置，进水通道接收发动机内冷水；碱性装置包括依次连接的碱性进水端、碱性流量调节组件、钠离子交换器、氢氧离子交换器以及碱性出水端，其中，碱性进水端与进水通道相连，碱性出水端与出水通道连接；除盐装置包括依次连接的除盐进水端、除盐流量调节组件、氢/氢氧混合离子交换器以及除盐出水端，其中，除盐进水端与进水通道相连，除盐出水端与出水通道连接。本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置，能实现对内冷水PH值、电导率和铜离子含量的控制和调节，能够便于钠型和/或氢氧离子交换器中的树脂更换。

Description

一种发动机内冷水碱化处理装置

技术领域

本实用新型属于核辅助***技术领域，更具体地说，是涉及一种发动机内冷水碱化处理装置。

背景技术

发动机内冷水作为高压电厂中的冷却介质，其水质好坏对保证发动机安全经济运行具有至关重要的作用。目前，火力发动机组内冷水***存在的主要问题是内冷水PH值偏低，空心铜导线易发生酸性腐蚀，进而导致电导率升高。在这种工况下长时间运行会引发空心铜导线水回路堵塞，内冷水流量降低，发动机定子绕组层间温差升高，严重的会导致发电机线圈损坏。因而，为避免由空心铜导线腐蚀引起的发电机事故，需要对发动机内冷水进行碱性处理。

碱性化处理是向内冷水中添加碱化剂调节PH值，使其达到减缓线棒腐蚀的目的。目前行业内发动机内冷水碱性化的方法主要有单床法、双床法、三床法和四床法，但采用单床法和双床法时不能单独更换其中一种树脂，采用三床法和四床法时电导率的下降速度比较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机内冷水碱化处理装置，以解决现有碱性化处理方法中存在的不能同时实现有效控制内冷水PH值、电导率和铜离子含量至目标值，又能在***电导率过高时快速降低电导率，还能便于树脂更换的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种发动机内冷水碱化处理装置，包括：进水通道、出水通道、碱性装置和除盐装置，所述进水通道接收发动机内冷水；所述碱性装置包括依次连接的碱性进水端、碱性流量调节组件、钠离子交换器、氢氧离子交换器以及碱性出水端，其中，所述碱性进水端与所述进水通道相连，所述碱性出水端与所述出水通道连接；所述除盐装置包括依次连接的除盐进水端、除盐流量调节组件、氢/氢氧混合离子交换器以及除盐出水端，其中，除盐进水端与进水通道相连，除盐出水端与出水通道连接。

进一步地，所述出水通道上设有树脂捕捉器，用于捕捉来自所述碱性装置和所述除盐装置的树脂。

进一步地，所述出水通道上还设有第一入口压力表和出口压力表，所述树脂捕捉器位于所述第一入口压力表和所述出口压力表之间。

进一步地，所述进水通道上沿进水方向依次设有入口隔离阀和第二入口压力表。

进一步地，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器均包括：上封头、筒体和下封头，所述上封头上设有排气口；所述筒体上设有进水管，用于接收来自所述进水通道的所述发动机内冷水；所述下封头上设有出水管。

进一步地，所述筒体和所述下封头之间设有约翰逊滤网，所述筒体上设有树脂出口管线，所述约翰逊滤网的中心设有与所述树脂出口管线连接的树脂排放口。

进一步地，所述发动机内冷水碱化处理装置还包括：第一旁路隔离阀和第二旁路隔离阀，所述第一旁路隔离阀的两端分别连接于所述钠离子交换器的进水管端和出水管端；所述第二旁路隔离阀的两端分别连接于所述氢氧离子交换器的进水管端和出水管端。

进一步地，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器的进水管端均设有冲洗水隔离阀。

进一步地，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器的出水管端均设有疏水隔离阀。

进一步地，所述上封头与所述筒体的连接以及所述筒体与所述下封头的连接均采用法兰连接。

本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置，与现有技术相比，将碱性装置和除盐装置并联设置，通过碱性装置中的钠离子交换器以及氢氧离子交换器可以实现对内冷水的PH值进行调节；通过除盐装置中的氢/氢氧混合离子交换器可以实现对内冷水进行除盐处理；通过碱性流量调节组件和除盐流量调节组件可以调节流经碱性装置和除盐装置的流量配比，从而实现对内冷水PH值、电导率和铜离子含量的控制和调节；同时，由于碱性装置中的钠离子交换器以及氢氧离子交换器是分开设置在不同的交换器中，能够便于钠离子交换器和/或氢氧离子交换器的树脂更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的发动机内冷水碱化处理装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的发动机内冷水碱化处理装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的发动机内冷水碱化处理装置的离子交换器的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10-发动机内冷水碱化处理装置；1-进水通道；11-入口隔离阀；12-第二入口压力表；2-出水通道；21-树脂捕捉器；22-第一入口压力表；23-出口压力表；3-碱性装置；31-碱性流量调节组件；32-钠离子交换器；321-上封头；3211-排气口；322-筒体；3222-树脂出口管线；323-下封头；3231-出水管；3232-疏水隔离阀；324-约翰逊滤网；325-冲洗水隔离阀；33-氢氧离子交换器；34-碱性进水端；35-碱性出水端；4-除盐装置；41-除盐流量调节组件；42-氢/氢氧混合离子交换器；43-除盐进水端；44-除盐出水端；5-第一旁路隔离阀；6-第二旁路隔离阀；7-发动机内冷水。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，现对本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置进行说明，该发动机内冷水碱化处理装置包括：进水通道1、出水通道2、碱性装置3和除盐装置4，进水通道1接收发动机内冷水7；碱性装置3包括依次连接的碱性进水端34、碱性流量调节组件31、钠离子交换器32、氢氧离子交换器33以及碱性出水端35，其中，碱性进水端34与进水通道1连接，碱性出水端35与出水通道2连接；除盐装置4包括依次连接的除盐进水端43、除盐流量调节组件41、氢/氢氧混合离子交换器42以及除盐出水端44，其中，除盐进水端43与进水通道1连接，除盐出水端44与出水通道2连接。

钠离子交换器32中含有Na型树脂，氢氧离子交换器33中含有OH型树脂，氢/氢氧混合离子交换器42中含有H/OH型混合树脂。碱性流量调节组件31可以包括沿进水方向的第一流量计和碱性入口流量调节阀；除盐流量调节组件41可以包括沿进水方向的除盐入口流量调节阀和第二流量计；通过第一流量计和碱性入口流量调节阀的作用可以调节进入碱性装置3的发动机内冷水7的流量；通过除盐入口流量调节阀和第二流量计可以调节进入除盐装置4的发动机内冷水7的流量。具体实施时，发动机内冷水7在进入发动机内冷水碱化处理装置之前，内冷水中包含有HCO₃ ^-离子、Cu²⁺离子、Na⁺离子、OH^-离子和H⁺离子，当内冷水经过碱性装置3的钠离子交换器以及氢氧离子交换器33后会发生如下离子交换反应：

RNa+H⁺＝RH+Na⁺；

2RNa+Cu²⁺＝R₂Cu+2Na⁺；

ROH+HCO₃ ^-＝RHCO₃+OH^-；

钠离子交换器以及氢氧离子交换器33可以去除内冷水中剩余的Cu²⁺离子和HCO₃ ^-离子，使得内冷水中含有微量的Na⁺离子和OH^-离子，以提高内冷水的PH值；

当内冷水经过除盐装置4的氢/氢氧混合离子交换器42后会发生如下离子交换反应：

RH+Na⁺/Cu²⁺＝RNa/R₂Cu+H⁺；

ROH+HCO₃ ^-＝RHCO₃+OH^-；

H⁺+OH^-＝H₂O；

氢/氢氧混合离子交换器42可以去除内冷水中的所有离子，达到除盐的目的；

当需要对内冷水的PH值进行调节时，可以通过碱性流量调节组件31和除盐流量调节组件41来调节流经碱性装置3和除盐装置4的流量配比，实现对PH值、电导率和铜离子含量的控制和调节。

本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置，与现有技术相比，将碱性装置3和除盐装置4并联设置，通过碱性装置3中的钠离子交换器以及氢氧离子交换器33可以实现对内冷水的PH值进行调节；通过除盐装置4中的氢/氢氧混合离子交换器42可以实现对内冷水进行除盐处理；通过碱性流量调节组件31和除盐流量调节组件41可以调节流经碱性装置3和除盐装置4的流量配比，从而实现对内冷水PH值、电导率和铜离子含量的控制和调节；同时，由于碱性装置3中的钠离子交换器以及氢氧离子交换器33是分开设置在不同的交换器中，能够便于钠离子交换器和/或氢氧离子交换器33的树脂更换。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，出水通道2上设有树脂捕捉器21，用于捕捉来自碱性装置3和除盐装置4的树脂。由于钠离子交换器32中含有Na型树脂、氢氧离子交换器33中含有OH型树脂、氢/氢氧混合离子交换器42中含有H/OH型混合树脂，当内冷水经碱性装置3和除盐装置4后进入出水通道2时，内冷水中可能会有上述树脂泄漏，在出水通道2上设有树脂捕捉器21即可捕捉流入出水通道2的树脂，防止树脂泄露至下游的管道中。具体实施时，树脂捕捉器21可以采用立式结构，可以包括顶盖、壳体和封头等部分组成；顶盖上设有排水口，壳体的外侧壁上设有视镜及排污口，壳体的内部安装有滤元，封头上设有入水口；通过视镜可便于日常期间观察树脂是否泄漏至树脂捕捉器21，通过排污口可便于将树脂排放出去。树脂捕捉器21的过滤精度可以为0.1mm,从而作为屏障防止树脂泄漏至下游管道和***。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，出水通道2上还设有第一入口压力表22和出口压力表23，树脂捕捉器21位于第一入口压力表22和出口压力表23之间。具体实施时，在第一入口压力表22和出口压力表23均可以设置隔离阀，通过第一入口压力表22和出口压力表23的设置可以方便了解进入树脂捕捉器21和从树脂捕捉器21出来的内冷水的压力，监测树脂捕捉器21是否堵塞。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，进水通道1上沿进水方向依次设有入口隔离阀11和第二入口压力表12。通过在进水通道1上设置入口隔离阀11和第二入口压力表12，可以测量进水通道1中的内冷水的压力，当内冷水的压力过高时，可通过入口隔离阀11阻挡过高压力的内冷水进入碱性装置3和除盐装置4中。

进一步地，请结合参阅图3，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，钠离子交换器32、氢氧离子交换器33以及氢/氢氧混合离子交换器42均包括：上封头321、筒体322和下封头323，上封头321上设有排气口3211；筒体322上设有进水管(图未示)，用于接收来自进水通道1的发动机内冷水7；下封头323上设有出水管3231。具体实施时，进水管的末端设有进水水帽，进水水帽的设置可以使得水流均匀分布到各个方向，进水水帽的过滤精度为0.2mm，可以防止特殊情况下树脂反流进入进水管中；优选地，出水管3231位于下封头323最低的位置，可以保证各个离子交换器排空时不积水，最大限度较少残水对水质的影响。使用时，内冷水从筒体322的进水管进入筒体322，经过离子交换后从出水管3231中流出。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，筒体322和下封头323之间设有约翰逊滤网324，筒体322上设有树脂出口管线3222，约翰逊滤网324的中心设有与树脂出口管线3222连接的树脂排放口(图未示)。具体实施时，树脂粒径为0.4-0.8mm，约翰逊滤网324的网孔过滤精度为0.2mm，小于树脂粒径，可以作为屏障防止树脂泄漏至下游管线和***，通过约翰逊滤网324中心的树脂排放口与树脂出口管线3222连接，可以通过树脂出口管线3222将树脂排出。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，发动机内冷水碱化处理装置还包括：第一旁路隔离阀5和第二旁路隔离阀6，第一旁路隔离阀5的两端分别连接于钠离子交换器32的进水管端和出水管3231端；第二旁路隔离阀6的两端分别连接于氢氧离子交换器33的进水管端和出水管3231端。具体实施时，当钠离子交换器32中的树脂失效时，需要对其中的树脂进行更换，此时，进水通道1的内冷水可以经第一旁路隔离阀5后进入氢氧离子交换器33，而绕过钠离子交换器32，使得用户可以对钠离子交换器32中的树脂进行更换；当氢氧离子交换器33中的树脂失效时，需要对其中的树脂进行更换，此时，进水通道1的内冷水可以经钠离子交换器32后进入第二旁路隔离阀6，而绕过氢氧离子交换器33，使得用户可以对氢氧离子交换器33中的树脂进行更换。通过第一旁路隔离阀5和第二旁路隔离阀6的设置，当钠离子交换器32或氢氧离子交换器33中的树脂失效时，都可以在不影响其他离子交换器工作的情况下更换树脂，从而提高了发动机内冷水碱化处理装置的灵活性和适用性。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，钠离子交换器32、氢氧离子交换器33以及氢/氢氧混合离子交换器42的进水管端均设有冲洗水隔离阀325。具体实施时，当需要对钠离子交换器32、氢氧离子交换器33以及氢/氢氧混合离子交换器42中任何一个进行树脂更换时，为了避免钠离子交换器32、氢氧离子交换器33以及氢/氢氧混合离子交换器42中残留的旧树脂影响离子交换器的效果，可以打开冲洗水隔离阀325，在更换新树脂前对离子交换器中的旧树脂进行冲洗，当离子交换器正常工作时，可以关闭冲洗水隔离阀325。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，钠离子交换器、氢氧离子交换器33以及氢/氢氧混合离子交换器42的出水管3231端均设有疏水隔离阀3232。通过疏水隔离阀3232，可以将各离子交换器中的污水排出。

进一步地，作为本实用新型提供的发动机内冷水碱化处理装置的一种具体实施方式，上封头321与筒体322的连接以及筒体322与下封头323的连接均采用法兰连接。由于各离子交换器的上封头321与筒体322的连接以及筒体322与下封头323的连接均采用法兰连接，当离子交换器有故障时，可以将上封头321与筒体322拆卸，且将下封头323与筒体322拆卸，从而可以解体检修或者更换离子交换器的内部构件。具体实施时，各离子交换器与进口管道以及出口管道之间也可以通过法兰连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，包括：进水通道、出水通道、碱性装置和除盐装置，所述进水通道接收发动机内冷水；

所述碱性装置包括依次连接的碱性进水端、碱性流量调节组件、钠离子交换器、氢氧离子交换器以及碱性出水端，其中，所述碱性进水端与所述进水通道相连，所述碱性出水端与所述出水通道连接；

所述除盐装置包括依次连接的除盐进水端、除盐流量调节组件、氢/氢氧混合离子交换器以及除盐出水端，其中，除盐进水端与进水通道相连，除盐出水端与出水通道连接。

2.如权利要求1所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述出水通道上设有树脂捕捉器，用于捕捉来自所述碱性装置和所述除盐装置的树脂。

3.如权利要求2所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述出水通道上还设有第一入口压力表和出口压力表，所述树脂捕捉器位于所述第一入口压力表和所述出口压力表之间。

4.如权利要求1所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述进水通道上沿进水方向依次设有入口隔离阀和第二入口压力表。

5.如权利要求1所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器均包括：上封头、筒体和下封头，所述上封头上设有排气口；所述筒体上设有进水管，用于接收来自所述进水通道的所述发动机内冷水；所述下封头上设有出水管。

6.如权利要求5所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述筒体和所述下封头之间设有约翰逊滤网，所述筒体上设有树脂出口管线，所述约翰逊滤网的中心设有与所述树脂出口管线连接的树脂排放口。

7.如权利要求4所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述发动机内冷水碱化处理装置还包括：第一旁路隔离阀和第二旁路隔离阀，所述第一旁路隔离阀的两端分别连接于所述钠离子交换器的进水管端和出水管端；所述第二旁路隔离阀的两端分别连接于所述氢氧离子交换器的进水管端和出水管端。

8.如权利要求4所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器的进水管端均设有冲洗水隔离阀。

9.如权利要求4所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述钠离子交换器、所述氢氧离子交换器以及所述氢/氢氧混合离子交换器的出水管端均设有疏水隔离阀。

10.如权利要求5所述的发动机内冷水碱化处理装置，其特征在于，所述上封头与所述筒体的连接以及所述筒体与所述下封头的连接均采用法兰连接。