换流站加药与软化反渗透方式水处理系统比较
摘要：介绍换流站外冷却系统的两种水处理方式，并对其进行比较，提出合理建议。
关键词：换流站 加药 软化 反渗透阀 冷却系统 水处理
1阀冷却系统及水处理系统介绍
1.1阀冷却系统
换流阀是换流站的核心设备，而阀冷却系统对换流阀的安全稳定运行起着至关重要的作用，阀冷却系统包括内冷却和外冷却系统。内冷却系统分为水冷却、风冷却、油冷却和氟利昂冷却;外冷却系统分为外水冷和外风冷。内外水冷却系统原理图如图1所尔。
1.2外冷水水处理系统介绍
外冷水水处理系统有加药和软化反渗透两种水处理方式。
1.2.1加药方式
加药方式的水处理系统分为手动加药(如葛洲坝换流站)和自动加药(如南桥、宜都、华新换流站)两种方式。
下面以葛洲坝换流站和宜都换流站为例介绍这两种水处理系统。
葛洲坝换流站外冷水水处理系统采取每天人工定时加药，投药剂量根据水质化验报告决定。宜都换流站外冷水水处理系统采用由ABB设计的定时定量自动加药装置，加入的化学药品也由ABB提供，该系统示意图如图2所示。
1.2.2软化反渗透方式
软化反渗透方式的水处理系统原理如图3所示。龙泉、政平、江陵、鹅城换流站均采用此种水处理方式。
外冷水软化单元使用的是Na型交换树脂，其再生过程包含3个步骤，即反洗、盐洗、冲洗。通过再生过程的第2步将Ca(或Mg)型交换树脂再生成Na型交换树脂，然后在第3步用清水将软化单元水中存在的大量CaZ+(或MgZ+)冲走。
龙泉、江陵换流站外冷水水处理系统的反渗透膜运行情况不稳定，堵塞比较严重，反洗后堵塞情况没有得到改善。将反渗透膜拆开后，发现其结垢特别严重，由此造成反渗透膜堵死，最终失去过滤功能。
经分析，反渗透膜损坏的原因为:龙泉、江陵换流站原水硬度较高(硬度大于2.Ommol/l)，若软化单元未及时再生，则C扩+、Mg2+形成结垢物，沉积在膜管中，引起反渗透膜堵塞。
2外冷水水处理系统两种方式比较
下面以龙泉、江陵、葛洲坝和宜都换流站为例，从5个方面比较加药方式与软化反渗透方式水处理系统。
2.1水处理效果
龙泉、江陵换流站水处理系统不仅可处理钙镁离子，还可去除其它各种阴阳离子和不溶物，水处理效果较好。在历年年度检修中，发现其冷却塔蛇形管结垢现象较轻微。
葛洲坝换流站水处理系统对钙镁离子的处理效果较好，但对于硅酸镁钙、氢氧化铁垢、氢氧化锌垢、硫酸钙垢和硫酸钡垢处理效果不佳。2007、2008年年度检修时，发现其双极冷却塔蛇形管的结垢情况，对比以前有非常明显的好转，陈垢只有薄薄一层。宜都换流站在2008年年度检修中，发现其冷却塔蛇形管管壁光亮如新，没有结垢现象。
由此可知，水处理效果排序为:宜都、龙泉(江陵)、葛洲坝换流站。
2.2经济性
龙泉、江陵换流站的软化反渗透方式水处理系统一次性投人较大，后期运行成本高，每年双极反洗共需柠檬酸240kg，耗资3360元;双极每年需耗盐120一144t，耗资15.6~28.72万元;若3~s年更换l次反渗透膜，则每年需耗资19.94一25.73万元。若反渗透膜运行维护情况不佳，则每年运维成本更高。葛洲坝换流站的加药方式水处理系统每年双极阻垢剂和除藻剂共耗资2.32万元。
宜都换流站的加药方式水处理系统每年药品耗资22.5万元;另外，水质分析所需的检测药品价位也高，故其投人较高。
由此可知，水处理系统经济性排序为:葛洲坝、龙泉(江陵)、宜都换流站。
2.3维护工作，
龙泉、江陵换流站的软化反渗透方式水处理系统需每月进行1次专业检测，工作量较大，而且设备复杂，损坏的几率大，故维护工作量较大。葛洲坝、宜都换流站的加药方式水处理系统虽然跟踪检测较频繁，但设备维护工作量小。由此可知，维护工作量排序为:龙泉(江陵)、葛洲坝(宜都)换流站。
2.4培训工作量
龙泉、江陵换流站的软化反渗透方式水处理系统的处理过程较复杂，要有效地维护本系统，需要进行相应培训。葛洲坝、宜都换流站的加药方式水处理系统比较简单，不需进行特别的培训。由此可知，培训工作量排序为:龙泉(江陵)、葛洲坝(宜都)换流站。
2.5备品采购难易度
龙泉、江陵换流站的软化反渗透方式水处理系统备品不但昂贵，且不易买到，购买备品所需时间也较长。葛洲坝、宜都换流站的加药方式水处理系统所需备品较少。由此可知，备品采购难易度排序为:龙泉(江陵)、葛洲坝(宜都)换流站。
3结束语
在原水硬度较大的地区(如葛洲坝、龙泉、江陵、宜都换流站所在的地区)，加药方式水处理系统优于软化反渗透方式水处理系统。自动加药方式的水处理系统可用较少的维护量取得较好的水处理效果，但其药剂耗资较大，因此需研究所加药品的组成及浓度，以便在质保期后改用国产药品。
参考文献
[1]赵吭君，曾南超，等.高压直流愉电工程技术「M」.北京:中国电力出版社，2004
[2]詹约章，喻亚非，喻柏松.采用有机麟趁酸控制换流阀冷却水系统结垢仁J〕.湖北电力，2001，25(4):41，42(编择马燕玲)
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