1、NLS-01 型发电机内冷水处理优化处理装置设 备 说 明 书华北电力科学研究院有限责任公司目 录NLS-01 型发电机内冷水优化处理装置安装措施调试措施及使用说明日常维护图纸电磁计量泵操作指导手册触摸屏及 S7-200 型 PLC 说明在线酸度计使用说明在线电导率仪使用说明根据 GB/T12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水质量的要求和DL/T801-2002大型发电机内冷水质及系统技术要求规定，要求内冷水的 pH为 7.09.0，电导率2S/cm（25，双水内冷机组为 3.0 s/cm） ，铜离子10g/L（双水内冷机组为 40g/L） 。但要达到防止内冷水系统铜腐蚀，内冷水的
2、pH 应达到 89，因此应对发电机的内冷水系统进行改造以达到安全要求。1 NLS-01 型发电机内冷水优化处理装置1.1 装置特点 NLS-01 型发电机内冷水优化处理装置是由一套混合离子交换器和一套自动加碱调节 pH 值组成，同时配有在线电导率仪和 pH 值表计； 所有装置和管道连接均采用不锈钢，安装的所有法兰接口均采用聚四氟乙烯垫，焊接全部采用氩弧焊，为了防止树脂进入系统，在混合离子交换器出口加装不锈钢材质树脂捕捉器； 混合离子交换器内装填经过特殊处理的离子交换树脂，在正常运行情况下，交换器运行周期可达 2 年； 在线化学监督仪表采用北京华科仪生产的仪表，可满足正常监控要求； 能将系统出水
3、 pH 值控制在 8.09.0 的范围内，此时内冷水系统的电导率一般能稳定在 1.02.0s/cm（25，双水内冷机组为 3.0 s/cm） ，符合DL/T8012002 要求，冷却水中的铜离子含量可维持在 10g/L（双水内冷机组为 40g/L）以下，彻底解决发电机内冷水铜导线腐蚀问题。1.2 装置主要部件清单序号 名 称 规 格 数 量 材 质1 离子交换器型号：NLS-01交换器 500；出力 10t/h，设计压力：0.6Mpa；设计最高温度：100。1 套 不锈钢2 树脂捕捉器 与混合离子交换器配套。 1 台 不锈钢3 阀门4 金属流量计 1 台5 仪表柜 1 面 钢制6 PLC S7
4、200 CPU224 1 台7 I/O 扩展模块 EM235 1 台8 电源 Omron s8jc05024 1 台9 触摸屏 富士 UG221H-SR4 1 台10 电磁计量泵 Prominent Gamma/L 1 台11 开关12 在线 pH 表 国产 2 台13 在线 DD 表 国产 2 台14 数显表 根据需要选配 1 块15 电缆等辅材 根据现场实际需要选配 1 套1.3 系统验收方法与标准1.3.1 发电机内冷水系统水质指标达到如下标准：pH 值范围为 7.59.0；电导率不大于 2.0S/cm（25，双水内冷机组为 3.0 s/cm） ；铜含量不大于 10g/L（双水内冷机组为
5、 40g/L） 。1.3.2 按照电力建设施工及验收技术规范(DLJ588l)及相关国家标准对设备系统进行验收。2 安装措施2.1 施工内容2.1.1 据甲方要求安装离子交换器筒体。2.1.2 按照系统图配置管道、支吊架；安装阀门、流量计、树脂捕捉器、仪表柜及附件。2.1.3 与原系统对接。2.1.4 根据要求涂刷油漆。2.1.5 系统冲洗、打压查漏。2.2 工程量安装离子交换器筒体一台、树脂捕捉器一台、DN25 不锈钢阀门 6 个、DN10针形阀 4 个、压力表阀 2 个、取样阀 2 个、电磁计量泵及加药筒 1 套、PLC 和触摸屏 1 套、金属流量计一台、压力表 2 块、仪表柜 1 台及
6、DD 表 2 块、PH 表2 块、323.5 不锈钢管约 12 米，101 不锈钢仪表管约 20 米。2.3 施工技术要领2.3.1 筒体2.3.1.1 质：0Cr18Ni92.3.1.2 筒体结构：筒体为圆柱体，上下为球形封头，下部有三条支腿，腿下垫板上各有一个 20 孔，以便于用膨胀螺栓就地固定。2.3.1.3 筒体顶部、下部焊有法兰短管用于连接进出水管及空气管，筒壁上装有一个视镜，另外筒体上还焊有装卸树脂用手孔及法兰短管，其上装有法兰堵板。手孔、法兰短管及堵板的材质全为 1 Cr18Ni92.3.1.4 筒体安装就位筒体卸车使用机房内行车吊放在安装点的最近位置，然后使用倒链和人力搬挪临时
7、就位。然后画线、钻孔、安装膨胀螺栓、正式就位筒体。如果甲方对筒体基础有特殊要求时，应按甲方要求施工。2.3.1.4.1 筒体就位注意事项：、筒体正前方应面向过道，以便于运行人员操作。、筒体两侧应留足够距离，以便于树脂捕捉器、阀门、流量计及管道能够对称安装配置及正常检查维护。、筒体后侧距墙或其他构件至少 300mm，以利于使用扳手或配置的管道通过。、固定筒体的膨胀螺栓为 M12175，不宜过细或过短。2.3.1.4.2 筒体安装质量要求：2.3.1.4.2.1 筒体外壁垂直偏差不得超过其高度的 0.25%。2.3.1.4.2.2 筒体外壁无划痕、焊疤、深坑、撞伤、裂纹、压扁、砂眼、分层、凸起等缺
8、陷。如外表表面缺陷深度超过 2mm 以上时，应及时修补。修补采用全氩弧焊接工艺，焊后打磨、抛光。2.3.1.4.2.3 筒体在出厂前已作外表面抛光、内表面酸洗处理。装车、运输过程中应避免撞伤、划伤。就位后如发现外壁有明显划痕，应及时进行机械抛光处理。2.3.1.4.2.4 筒体外壁上的玻璃视镜应完整无破损，螺丝无松动。2.3.1.4.2.5 擦拭筒体外壁，使其清洁光亮。2.3.2 管道配置、管件安装管道、管件依据系统图（见附页）安装。管道、法兰、阀门材质全为不锈钢 1 Cr18Ni9，管道规格有 323.5、101 两种，法兰、阀门规格有DN25PN1.6、DN10PN1.6 两种。流量计型号
9、为 LZZH-50（或 LZB-50） ，压力表规格为 Y100。阀门为截止阀和针形阀。弯头、三通为焊接件，材质全为不锈钢 1 Cr18Ni9，规格有 DN25、DN10 两种。安装一般原则：管道与阀门、树脂捕捉器之间用法兰加聚四氟乙烯垫连接，各直管及与弯头、三通之间为焊接连接。管子应尽量用机械切割，管子对口前应打磨坡口。各直管、弯头、三通之间采用全氩弧焊接工艺，根部应焊透。法兰与直管、弯头、三通之间采用手工电弧焊，焊接两遍，管子插入法兰深度应以 3/4 倍的法兰厚度为宜，管子端口采用氩弧焊。采用 H1Cr19Ni9、2.5 焊丝，A132、2.5、3.2 焊条。不锈钢 V 形对接坡口，采用全
10、氩弧焊工艺。对口端面应与管中心线垂直，其端面倾斜度f0.5mm。对口时局部错口值不应超过壁厚的 10%。管线应横平竖直。2.3.2.1、前置管道、管件安装与筒体连接的进出水管及空气管、前置连接三通、漏斗套件一般由制造厂配置、抛光，现场组装。拼装时垫片居中，螺栓方向上下、左右对称。螺栓对称紧固，用力均匀。空气管法兰垫子上下各加一片尼龙滤网。按照系统图连接进水阀、出水阀。应注意阀门安装方向，截止阀介质流向为低进高出，手轮朝前。要求垫片居中，螺栓方向左右对称，螺栓受力均匀。考虑安装工艺，应对安装管路、管件进行空间设计。将流量计放在与进出水阀、反洗进出水阀同一平面上。在筒体的出口安装一台树脂捕捉器。这
11、样筒体前置管路、管件对称布置。配置管道时应先配置下部管道，焊接法兰、弯头、管道，将管路垂直引下。然后配置上部管道。安装流量计，流量计竖直安装，与内侧管道之间距离应大于 30mm。流量计应轻拿轻放，焊口时对流量计包装保护。2.3.2.2 树脂捕捉器安装焊接弯头、直管、法兰，连接树脂捕捉器。注意树脂捕捉器具有方向性，按照可能泄漏树脂的流向进行安装。然后引出法兰、直管。在树脂捕捉器前后位置应考虑安装支架，用 U 形卡子加橡胶垫子固定。2.3.2.3 其余进水管、出水管、补水管的安装其余进水管、出水管、补水管的安装应按照原设备开口的具体位置及周围空间状况综合考虑。合理布置进出水阀门。阀门的高度及朝向以
12、便于操作为宜。合理布置支吊架的位置，原则上上部管道每 3 米应至少安装一套吊架。要求管道横平竖直。与原设备的接口应由甲方割制，对口前检查管道内的杂物是否清理干净。如有杂物，应设法取出。2.3.2.4 空气管的安装将空气管上的阀门设置在筒体前上方，手轮朝前，高度适宜操作的位置。空气管引出管流向前置漏斗，以便于冲洗、调试时观察溢流水。2.3.2.5 排水管安装排水管的安装根据排水沟的位置设计。如管线穿越人行道，应考虑下地挖沟穿过。排水管水平安装时应有 0.2%的坡度。支架应牢固。2.3.2.6 仪表柜、仪表管的安装仪表柜的安装位置按甲方指定位置立柜、用膨胀螺栓就地固定。仪表管安装时现场要带弯管小平
13、台。取样一次门的安装位置应考虑操作的方便性。取样管的布置应横平竖直，进出水管的取样管平行布置时应用同一专用卡固定。每隔 3 米应至少安装一套支吊架。仪表管进入仪表柜后，每根管子连接两个取样阀，取样阀为 DN10PN1.6 针形阀。焊制三通时应尽可能采用脉冲氩弧焊，焊后测试水流量。合格后方可使用。针形阀焊好后应用专用卡子固定在仪表柜上。在仪表管的下部侧面应安装取样管疏水管道，排水点由甲方指定。2.3.3 管道防腐不锈钢管道抛光处理，在安装前抛光，焊后局部抛光焊口。2.3.4 化学仪表安装化学仪表由专业人员按照仪表说明书安装。控制柜一次电源线应由甲方负责连接（若甲方要求仪表信号传送到其它处，信号电
14、缆由甲方连接） 。仪表在标定前应做 10 分钟以上的预热。2.3.5 系统冲洗系统冲洗前应联系甲方，办理工作票。由甲方开启内冷水箱前置一次门及内冷水泵。在系统冲洗前应关闭系统所有阀门，然后依次打开排空阀、离子交换器补水阀、进水阀。等排空管溢流后打开排水阀，冲洗半小时。关闭所有阀门，打开内冷水排污阀、空气阀、离子交换器一、二次阀、离子交换器出水阀、进水取样一次阀，冲洗一小时。冲洗时仪表柜内取样阀应接软管连接至疏水管，打开二次阀冲洗 10 分钟。系统冲洗时如发现渗漏点，应及时处理。2.3.6 系统压力试验依上方法冲洗完后，关闭离子交换器出水阀及取样阀、待排空管溢流后关闭空气阀，系统打压，打开进出水
15、压力表前置阀，观察压力表读取数据，内冷水泵出水压力一般为 0.6Mpa，恒压 30 分钟。检查系统密封状况，如有泄露应及时处理。系统打压时应通知甲方确认。2.3.7 树脂装填及冲洗装填前先检查交换器内部情况，并将内部清理干净。树脂装填高度为上窥视孔中部。装填完毕后恢复系统，然后缓慢注满水（满水流量约为 1t/h） ，浸泡 8 小时以上，然后正洗，正洗流量约为 3.5t/h，正洗至电导率小于0.5 s/cm，交换器备用。树脂冲洗这一步主要是为了防止交换器出口管路内杂质进入内冷水循环系统，导致内冷水滤网堵塞。解开交换器出口至内冷水水箱的最后一道门（一般靠近内冷水水箱）门前法兰，投入交换器并调节流量
16、在 36t/h，对交换器出口管路进行冲洗，冲洗至排水内澄清透明且没有任何可见的机械杂质，合格后停运交换器，再解开树脂捕捉器法兰，对捕捉器进行反冲洗，最后恢复系统。2.3.8 质量检查要求和验收标准2.3.8.1 设备就位垂直度偏差要求离子交换器应垂直安装，其外壳垂直误差不得超过其高度的 0.25%。2.3.8.2 设备系统检查2.3.8.2.1 系统连接无误，管路应统筹规划、布局合理、走线短捷、工艺美观、横平竖直。2.3.8.2.2 各个焊口无渗漏。无超标的折口、错口现象。2.3.8.2.3 法兰接口严密。2.3.8.3 阀门2.3.8.3.1 阀门本体须完整无裂纹、砂眼、法兰结合面应平整，不
17、许有连贯的麻点，径向凹槽长度不超过接触面径向宽度的 1/4。阀门应注意介质流向。2.3.8.3.2 平轮应转动灵活，阀杆表面应平直光滑，目测无弯曲，丝扣不能有断丝和毛刺，齿宽磨损不超过原有的 1/3。2.3.8.3.3 阀杆与填料接触部分的腐蚀长度不得大于填料盒深度的 1/4，腐蚀深度不得大于 0.8mm。2.3.8.3.4 阀杆丝扣磨损的大限度为丝扣厚度的 1/3，球形阀杆顶端与阀芯的接触间隙应维持在 0.5-1.0 之间。2.3.8.3.5 阀杆与压盖孔的圆周间隙，对于阀门直径 25mm 以下者，以 11.5mm为宜，对于阀杆直径在 25mm 以上者，以 1.52.0mm 为宜。2.3.8
18、.4 表计检查、验收标准2.3.8.4.1 选用表计应符合现场的要求。2.3.8.4.2 按照随表计一起提供的供货清单检查配件是否完整。2.3.8.4.3 按照说明书所提供的参数对表计进行检验。2.3.8.5 焊缝焊接质量检查2.3.8.5.1 焊缝检查没有夹渣、表面气孔、咬边、根部氧化、根部未焊透等缺陷。2.3.8.5.2 焊缝饱满，表面成型美观、焊缝均匀平滑，对接焊缝余高为 0-2 mm。2.3.8.5.3 焊接支吊架强度满足要求，无漏焊现象。2.3.8.6 垫片2.3.8.6.1 新装设备上的所有垫子都为聚四氟乙烯垫片。2.3.8.6.2 垫片放置居中，受力均匀。2.4 交接要求2.4.
19、1 施工电源应由甲方指派专业电工安装。2.4.2 筒体就位前应由甲方专业人员确认。2.4.3 管道与原设备的接口应由甲方负责施工，或由甲方同意后我方开口、焊接，但对口前必须经甲方检验合格方可对口施焊。2.4.4 顶部管道吊架尽可能生根在预埋铁上，需要延伸甲方设备吊架时须经甲方同意。2.4.5 疏水、排污管安装须经甲方指明排水地点，如管线横穿过道时应挖沟下地穿过。2.4.6 管道及支吊架涂刷油漆的颜色应由甲方指定，不得随意涂刷。2.4.7 确因甲方设备如栏杆、吊架等影响需要割除或修改时须经甲方同意方可处理。2.4.8 甲乙双方交叉作业时，应互相取得联系，以尽可能消除影响。2.5 施工依据2.5.
20、1 公司提供的发电机内冷水优化处理装置系统图 。2.5.2 电力部 DLJ58-81电力建设施工验收技术规范火力发电厂化学篇。2.5.3 电力部火电施工质量检验及评定标准化学篇。2.5.4 能源部电力建设安全工作规程 （火力发电厂部分） 。2.5.5 项目安装合同及技术协议。3 调试措施及使用说明3.1 投运前应具备的条件3.1.1 系统安装与图纸对照无差错；3.1.2 现场设备及阀门已挂牌；3.1.3 所有电气、热工（控制及信号）电缆已连接完毕，具备送电条件；3.1.4 全系统已经水冲洗和水压试验合格；3.1.5 排水通畅；3.1.6 压力表、化学在线仪表安装完毕，标定合格；3.1.7 除盐
21、水补水水量充足、水质合格；3.1.8 原发电机内冷水系统运行稳定。3.2 投运步骤3.2.1 投运前检查3.2.1.1 系统管道已经安装完毕，电源（AC220V、150W）已连接；3.2.1.2 内冷水及其补水系统具备运行条件(在没有氢压前可用发电机内冷水进出门调节发电机内冷水压力在 0.2MPa 以下)；3.2.2 碱工作液配制用分析纯级 NaOH 和合格除盐水配制浓度为 1.0%的碱工作液 50 升。在呼吸器内装入适量的 20%的 NaOH 溶液。3.2.3 投运3.2.3.1 交换器满水；3.2.3.2 正洗至电导率小于 0.5 s/cm；3.2.3.3 交换器投入运行，调整交换器进、出
22、水门，使出口压力表维持在0.10.2MPa，运行流量 1.54.5t/h；3.2.3.4 调整在线表取样流量，投入在线仪表，待在线仪表稳定后可以投入加碱系统。3.2.6 调整及控制NLS-01 发电机内冷水处理优化装置控制系统采用西门子 simatic S7200型 CPU224 可编程控制器，EM235 型输入/输出模块。触摸屏为富士公司 UG221H-SR4 型。加碱泵为 Prominent Gamma/L 电磁计量泵。pH 表、电导率表采用仪表配套。PLC、触摸屏、电磁计量泵、pH 表及电导率分析仪均有中文说明书。投运初期先采用手动间断加碱方式，以摸索加碱后的主、支路水质变化规律，然后根
23、据此结果调整控制程序，再试投自动加碱功能直至系统能安全、稳定地运行。控制目标：控制主路内冷水电导率在 1.02.0 s/cm（双水内冷机组为1.03.0 s/cm）范围内、pH=7.59.0，支路内冷水电导率在1.03.0 s/cm（双水内冷机组为 1.05.0 s/cm，暂定）范围内。投入自动前应作如下检查： 控制参数（在触摸屏的设置页进行）设定值：1.5 s/cm比例值：1.0采样时间：4 分钟积分值：4 分钟微分值：0 分钟 电磁计量泵的状态电磁计量泵面板：泵应该在外控 420mA 状态，此时泵面板上应显示“AI”字样，如果不是，则按下图操作（红线）进行设定：泵的行程合理范围应该在 40
24、%70%。 pH 表和电导率分析仪参数设置及仪表校验电导率分析仪电极常数设置与电极一致，输出量程为 020s/cm。pH 表输出量程为 014，pH 表校验按照说明书进行。3.3 注意事项3.3.1 机组并网后如果系统需要进行阀门操作，则现场必须有甲方运行人员监视，并在主控 CRT 相关画面上加强监视内冷水的流量及压力，如果有相关报警应立即停止操作并恢复系统，待原因查明后再行操作；3.3.2 投运前必须先确认交换器满水，否则要先注水，注水一定要缓慢，以免影响内冷水泵出口压力，正洗时要密切监视内冷水箱水位，或者直接用补水进行正洗；3.3.3 加碱时应确保主路内冷水电导率不超过 2.0 s/cm（
25、双水内冷机组为3.0 s/cm） ，否则应立即停止加碱（即使此时主路内冷水 pH 偏低） ，待查明原因并进行相应的处理后（比如内冷水换水）再继续操作；3.3.4 在主路内冷水电导率不高的情况下，为了提高内冷水 pH 值，可适当提高支路内冷水电导率控制值；3.3.5 如果一套处理系统用于两台及以上发电机内冷水优化处理，则必须确保处理系统在任何时间内只能处理一台发电机的内冷水，在进行切换时必须先停运系统并确认此台发电机的内冷水的进出口门都已关闭，才能将系统投入到另一台机组的内冷水处理；3.3.6 取样仪表架一般设计有两个排水口，分别为排入地沟的无压排水口、排入内冷水箱的低压排水口，设计低压排水口的
26、目的是为了回收仪表测量的样水，由于 pH 表的测量对排水压力敏感，而且各现场内冷水箱的高度都不尽相同，投运初期先使用无压排水口，稳定后可试验性地切换到低压排水口，如果切换后pH 表的数值发生明显变化（超过 0.1pH 值） ，则证明排水背压太高，不适合 pH表测量，在以后运行中只能使用无压排水口。3.3.7 安装调试按照工作步序表进行。4 日常维护4.1 树脂捕捉器的维护每月检查一次树脂捕捉器运行情况。检查时，透过视镜观察树脂捕捉器内树脂捕捉量，过多时应将处理装置从系统解列，并把树脂从排放口排放掉。操作过程如下：把处理装置和定子冷却水系统隔绝。关闭处理装置进口门、出口门以及进定子冷却水水箱总门
27、。拆下树脂捕捉器进行清理。4.2 在线仪表维护在线仪表应根据说明书定期维护。4.3 电磁计量泵维护定期检查碱储存箱碱液液位，如果液位低应及时配置补充碱液。填加碱液时，应停止电磁计量泵。填加完毕后，启动电磁计量泵。如果计量泵为手动排气，维护人员应手动操作排气装置，直到计量泵能正常工作。4.4 交换器及树脂维护系统长期运行，如果发现装置内存在少量气体，则可以适当用除盐水大流量正洗，用以排出系统内积存的气体。如因其它原因系统停运后，交换器内的水被放干，则在投运前也需要用除盐水进行正洗操作，以排除树脂层内积存的空气。 系统经长期运行后，树脂会失效，失效后应及时更换符合规格的树脂。附件：运行记录表时 间 处理水量 （t/h） 进/出水pH 值 进/ 出水 DD（us/m）进/出水压力（MPa）进/出水铜（ug/l）备 注内冷水优化处理系统图仪表控制柜回路控制原理图电磁泵指导手册富士触摸屏说明西门子 PLC 概述在线酸度计说明电导仪使用说明
