1 研发背景
我国北方地区富煤缺水，间冷技术已成为大型燃煤机组汽轮机排汽的主要冷凝方式之一。间冷系统采用除盐水作为冷却循环水，在机组启动前需进行多次冲洗，以除去制造、运输及安装过程残留的固体杂质和无机离子。
然而，因循环水水质问题，已投运的众多间冷机组在运行过程中发生多起间冷系统换热器腐蚀、泄漏事故，严重影响机组带负荷能力，不得不引起重视[1]。国内的电力工作者对此开展了众多研究。汤自强等[2]在京能集团某电厂按照一定比例将循环水和厂区生水在生水箱中混合后进行回收处理。王斌等[3]在国能集团某电厂提出了增加阳床循环水处理装置、循环水加入二氧化碳来控制机组腐蚀泄漏情况。
对比不同技术路线，大量换水仍无法完全解决水质的问题，各项指标仍然存在不同程度的超标，此外运行成本较高；而增加阳床水处理装置初始投资巨大。符合节能减排、降本增效的循环水处理工艺亟需开发。
2 机组现状
新疆准东五彩湾北二电厂间冷系统同共设2座间接空冷冷却塔，空冷散热器均为垂直布置，每座空冷塔设置1套独立的清洗系统。每台机组凝结水精处理系统由2×50%前置过滤器、3×50%高速混床、3台树脂捕捉器、1台再循环泵、2套旁路系统、1套体外再生系统、管道、仪控系统组成。
间冷系统的水容积大约8000立方米。启动阶段耗水量极大，残留在系统中的固体杂质在较高流速下冲击铝材表面，破坏氧化膜，形成冲刷腐蚀，导致腐蚀泄漏事故。正常运行阶段水质指标电导率超标，PH 超标，浊度略微超标，溶解氧超标严重。残留的Na+、Cl-等无机离子，产生电化学腐蚀，造成严重安全隐患。
3 技术方案
研发针对间冷循环水的提质净化处理工艺，对间冷系统进行旁流处理，实现低成本的节能减排和降本增效工作。.
3.1 技术原理
采用混合离子交换技术，即间冷水通过离子交换的方法进行循环处理。将冷循环水升压后，在凝结水精处理系统通过树脂的离子交换及深层过滤，处理后的循环水返回间接空冷系统热循环水系统，并加入联氨作为缓蚀剂，从而实现循环水旁流及联氨联合处理。通过长时间的循环净化处理，实现降低间冷系统循环水浊度、含盐量及pH值的目的。
3.2 方案内容
间接空冷循环水处理系统，主要由循环水进/出水管道、高速混床、树脂捕捉器及体外再生系统、联氨加药装置、升压泵及系统之间连接的管道等组成。间冷循环水低压侧来水经过临时管道连接至管道式增压泵，提高压力后的循环水经过临时管道送至凝结水精处理系统高速混床入口，经过混床离子交换除盐处理后的循环水从高速混床的出口引出，经过临时管道送回循环水高压侧管道。
失效的高速混床离子交换树脂，按照混床常规体外再生处理。间冷循环水净化期间，需隔离凝结水系统，即关闭高速混床进、出水门，再循环门等，导通间冷临时管道系统，进行间冷水精处理。而在间冷系统经过处理水质合格后，可停运高速混床，并使其继续用于凝结水的处理过程，实际使用中只需隔离间冷临时管道系统，然后正常程控投运高速混床。
3.3 方案特点
本方案无需新增设备，借用精处理的混床设备达到间冷水水质净化的目的，节约了新建一套离子交换器设备及其酸碱储存设备、再生设备及排放设备的投资；方案采用闭式系统，从循环水管道抽出的间冷水处理后直接返回循环水管道，中间不与空气接触，不会发生二次污染；采用混床旁流处理的方案，出水水质好pH 近中性，无局部酸性腐蚀风险，可根据现场情况调整处理流量；系统无需大量用水和排水，避免了常规工艺具有的应除盐水耗和废水排放量大引起的高额运行成本问题。
4 改造及调试工程
4.1 改造方案
利用机组停机C修机会进行项目改造，安装工作按水泵基础制作→管支架制作→管道阀门制作安装→管道防腐→电仪设备安装→水泵安装→试转调试→试运行进行，进度计划约为20天。
4.2 调试方案
在调试过程中：（1）首先进行水处理系统管道冲洗， 冲洗后对4段排水分别进行取样分析，结果浊度均小于1NTU，冲洗合格；（2）完成热控系统试验与校核，试验热控、电气控制回路通道，校验压力测点、流量测点；（3）系统上水与流量控制，打开循环水所有手动门使#1混床满水，保持流量稳定；（4）进行循环水处理，调节流量稳定，间断投入氨加药装置。调试后处理过程的循环水质见下表，结果表明间冷循环水处理系统运行效果良好，投运后6日内各主要控制指标均大幅降低，完全达到水质控制标准。
表1在线监测水质
通过调试，得到了系统运行优化参数，包括调节升压泵频率为12~30Hz，泵出口压力为0.3~0.4MPa，泵出口流量为200~300t/h。使混床失效标准等同精处理运行控制指标。
5 应用效果与效益
（1）. 系统投运7日即可使循环水水质达标，处理效率更高，单词投运节省工期约20日。
（2）. 循环水电导率小于5uS/cm,PH值介于7.0~8.3之间，全部水质指标均符合控制标准。
（3）. 节约用水约1.8万m3，减少废水排放量约1.8万m3.
（4）. 无需新增设备，节约了一套离子交换器设备及其酸碱再生等附属设备，大幅降低初始投资。
（5）. 系统可有效防止循环水水质恶化引起的间冷腐蚀问题，提高安全生产率，挽回因此类原因导致的机组非停事故损失约120万元。
6 结论
通过间冷循环水提质净化处理工艺的应用，确保间冷水系统水质达标，避免间冷系统因为水质原因引发的泄漏事故，提高了系统的安全性；避免间冷系统因为水质原因持续冲洗和排放，提高了系统的经济性和环保性。
本工艺设计合理，设备制造和安装质量可靠，且具有投资省、效率高、效果好等特点，适用于我国北方所有间冷机组项目，具有广阔的市场前景。
参考文献：
[1]徐淑姣,周军,刘军梅.间冷循环水系统水质调控措施探讨[J].电力勘测设计,2021(07):11-15.
[2]汤自强,刘君,王刚,肖海刚,黄万启.SCAL型间冷系统循环废水回收处理[J].宁夏电力,2019(04):61-66.
[3]王斌,殷戈,白冬波,谭锐,蒋国安,陈禄,杨乐.超超临界机组间接空冷管束腐蚀泄漏原因分析及对策[J].电站系统工程,2020,36(04):39-42.
