[摘要]在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,我們逐漸認(rèn)識(shí)到水質(zhì)狀況對(duì)鍋爐的安全化與經(jīng)濟(jì)化都有很重要的影響。本文就此對(duì)鍋爐水質(zhì)進(jìn)行了分析,對(duì)水質(zhì)改善的一些措施進(jìn)行了粗淺的探討。
[關(guān)鍵詞]鍋爐水質(zhì);改善
一、水質(zhì)改善的目的及作用
天然水成分復(fù)雜,水質(zhì)較差,水質(zhì)不良對(duì)鍋爐的危害主要有以下幾點(diǎn):
1、產(chǎn)生水垢。鍋爐是將燃料的熱量轉(zhuǎn)移到水的一種熱交換設(shè)備。如果鍋爐進(jìn)水沒有達(dá)到相關(guān)的水質(zhì)指標(biāo),受熱面就會(huì)形成水垢,會(huì)對(duì)鍋爐的熱傳遞產(chǎn)生影響,降低了鍋爐的導(dǎo)熱能力。導(dǎo)熱系數(shù)的大小對(duì)應(yīng)其導(dǎo)熱能力的大小。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是鍋爐鋼鐵材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)十乃至數(shù)百分之一。因此,水垢會(huì)造成燃料資源的極大浪費(fèi)。同時(shí),鍋爐的受熱面容易損壞,會(huì)影響鍋爐的安全運(yùn)行。
2、造成鍋爐的腐蝕。不良的水質(zhì)同樣會(huì)造成鍋爐的腐蝕。未達(dá)標(biāo)的鍋爐進(jìn)水,會(huì)使鍋爐的水冷壁、對(duì)流管束和鍋筒等金屬構(gòu)件腐蝕變薄以及凹陷,乃至于穿孔。如果腐蝕情況較為嚴(yán)重,會(huì)使鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞,降低了鍋爐的使用壽命,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
3、汽水共騰。蒸發(fā)表面汽水共同升起,產(chǎn)生大量泡沫并上下波動(dòng)翻騰的現(xiàn)象,叫汽水共騰。發(fā)生汽水共騰時(shí),水位表內(nèi)也出現(xiàn)泡沫,水位急劇波動(dòng),難以分清汽水界線;過熱蒸汽溫度急劇下降;嚴(yán)重時(shí),管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。汽水共騰與滿水一樣,會(huì)使蒸汽帶水,降低蒸汽品質(zhì),造成過熱器結(jié)垢及水擊振動(dòng),影響鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行。
二、啟動(dòng)前的水質(zhì)過程控制
1、鍋爐水的處理。鍋爐水的處理包括預(yù)處理、軟化處理、除氧處理。
⑴預(yù)處理,所用的鍋爐用水要預(yù)先進(jìn)行凈化處理,例如沉淀、過濾、凝聚等。針對(duì)某些高硬度、高堿度的廢水,應(yīng)該先進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)處理,再通過離子交換軟化。⑵軟化處理,目前普遍采用的是離子交換軟化,它主要是利用樹脂的吸附交換功能,將水中主要鈣鎂離子去除的過程。⑶除氧處理,水中溶解有一定量的氧,尤其是低溫環(huán)境下的水中溶解氧更加充足,當(dāng)然水中也含有二氧化碳等氣體,這些都容易使鍋爐發(fā)生腐蝕。
2、鍋爐的酸洗。為了防止鍋爐結(jié)垢嚴(yán)重導(dǎo)致受熱面溫度過高,必須對(duì)鍋爐進(jìn)行定期酸洗。酸洗的主要原理就是水垢中的碳酸鹽成分與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到去除的目的。酸洗主要有兩種方式,靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)強(qiáng)制循環(huán)。酸洗需要注意以下幾點(diǎn):
⑴在酸洗之前,應(yīng)先做模擬實(shí)驗(yàn),確認(rèn)水垢的成分、性質(zhì),驗(yàn)證鹽酸對(duì)水垢的去除效果。水垢的厚度要達(dá)到0.5mm以上,并且覆蓋受熱面80%以上。必須在有酸洗經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員領(lǐng)導(dǎo)下,合理選取酸洗的措施和方案。酸洗次數(shù)不應(yīng)過多。⑵在酸洗前,應(yīng)購(gòu)置操作人員所需的防護(hù)用品,開窗通風(fēng),確保工作人員的人身安全;工作地點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)禁煙火,防止酸洗產(chǎn)生的氫氣發(fā)生爆炸,造成不必要的損失。做好鍋爐的通氣工作,使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體順利排出。⑶詳細(xì)記錄每一次酸洗過程中出現(xiàn)的問題及處理方法,還有相關(guān)的化驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)于沒有相關(guān)酸洗經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)尚淺,應(yīng)該聘請(qǐng)專業(yè)人員參與清理。⑷在鍋爐酸洗的末期,投入的堿液主要發(fā)生鈍化反應(yīng),使得鍋爐形成堿性保護(hù)膜。但值得注意的是,有時(shí)黑色保護(hù)膜雖然形成,但是用水沖洗就會(huì)使黑色膜消失,這種情況說明鈍化失敗??梢赃m當(dāng)提高溫度,或者采用帶壓鈍化,可以形成較為穩(wěn)定的鈍化膜。⑸防止酸洗引起爆管事故,如果酸洗方法不當(dāng),尤其是出現(xiàn)垢渣脫落、聚集,容易在鍋爐啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)引發(fā)事故,因此必須引起高度重視。
3、鍋爐的沖管沖洗。在火力發(fā)電廠建設(shè)過程中,鍋爐的吹管是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的工作。目前主要的吹管工藝有穩(wěn)壓法和降壓法。有些地區(qū)采用的加氧吹管方式、合理控制吹管參數(shù)、加強(qiáng)鍋爐的沖洗和換水,取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。蒸汽加氧吹管的原理是:在高溫汽流和氧氣共同作用下,存在于受熱面和蒸汽管道中的雜物盒腐蝕物質(zhì)從管道中排出,并在設(shè)備表面形成耐腐蝕的保護(hù)膜。
同時(shí),在沖管過程中,應(yīng)注意降噪的工作。目前已經(jīng)有多種沖管降噪工藝得到很好的應(yīng)用,降噪的效果也較好。
三、鍋爐啟動(dòng)后的水質(zhì)改善措施
1、鍋爐的冷熱態(tài)沖洗。為了使鍋爐用水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),必須在鍋爐啟動(dòng)時(shí)對(duì)鍋爐水系統(tǒng)內(nèi)的雜志、鹽分和部分因腐蝕造成的氧化鐵進(jìn)行清洗。鍋爐沖洗分為冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗,冷態(tài)沖洗又有開式?jīng)_洗和循環(huán)沖洗兩個(gè)階段。
在冬季進(jìn)行熱態(tài)沖洗時(shí)還應(yīng)做好防凍工作。熱態(tài)沖洗的蒸汽量較少,在溫度較低時(shí),極易造成空冷凝汽器凍結(jié)。在進(jìn)行熱態(tài)沖洗前,可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密性測(cè)試,在測(cè)試合格后方可進(jìn)行沖洗。實(shí)踐證明,采用適當(dāng)?shù)姆纼龇椒?,可以有效的控制凍裂事故的發(fā)生。在實(shí)際操作中,根據(jù)不同的環(huán)境需要,結(jié)合現(xiàn)有的冷熱態(tài)沖洗技術(shù),討論制定出適合現(xiàn)場(chǎng)要求需要的清洗方案。
2、鍋爐洗硅的過程控制。隨著我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展,火電機(jī)組的容量越來越大,參數(shù)也越來越高,對(duì)水質(zhì)的要求也隨之增高。硅化物是水質(zhì)影響較大的污染物之一。雖然在鍋爐啟動(dòng)前對(duì)機(jī)組進(jìn)行了一系列的清理,但是硅化物不溶于水和一般的酸,并且由于鍋爐內(nèi)高溫、高壓的環(huán)境,硅化物會(huì)溶解于爐水中,并且硅酸的蒸汽溶解攜帶隨著蒸汽壓力的提高而上升。含硅量超過一定的范圍,就會(huì)造成硅垢的沉積,影響整個(gè)系統(tǒng)的安全。
在鍋爐啟動(dòng)后,為了完成洗硅過程只能通過控制凝結(jié)水、疏水、給水和爐水硅化物的含量,盡量保證蒸汽二氧化硅含量達(dá)到所需的要求。目前在某些地區(qū)采用的堿化處理洗硅工藝,它的主要機(jī)理是在洗硅過程中,增加磷酸鹽的濃度,通過控制pH值與磷酸根離子的含量,使得爐水中主要存在以硅酸氫根離子和硅酸根離子形式的硅化合物,降低硅酸的比例,從而使得蒸汽的溶解攜帶量減少。
四、總結(jié)
鍋爐水質(zhì)控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)整個(gè)火力電廠都有要求。
1、對(duì)操作人員的要求。為了達(dá)到水質(zhì)目標(biāo),工作人員必須認(rèn)真貫徹落實(shí)執(zhí)行國(guó)家鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),不斷提升自身技術(shù)、操作和責(zé)任感,嚴(yán)格遵照各項(xiàng)操作章程,切切實(shí)實(shí)完成水質(zhì)處理任務(wù)。
2、對(duì)設(shè)備的要求。水質(zhì)改善不僅需要操作人員扎實(shí)的技術(shù)功底,還需要專業(yè)的配套的設(shè)備做支撐。目前在水質(zhì)檢測(cè)、鍋爐沖洗等環(huán)節(jié),都需要相關(guān)的配套設(shè)備,這些設(shè)備能夠保障水質(zhì)的準(zhǔn)確、快速檢驗(yàn),保障鍋爐運(yùn)行安全。
3、對(duì)管理人員的要求。在水質(zhì)改善的控制管理方面,應(yīng)該積極落實(shí)全過程控制原則,完善鍋爐水質(zhì)監(jiān)督和管理體系,將各項(xiàng)要求制度化、常態(tài)化,保障各個(gè)部門協(xié)調(diào)、高效、有序的運(yùn)行。
4、對(duì)技術(shù)的要求。目前火力電廠鍋爐水質(zhì)的改善方面還存在很多不足,很多處理方法都有待提高和改善,因此必須加大對(duì)水質(zhì)處理技術(shù)的投入,完善水質(zhì)處理工藝,使得水質(zhì)處理更加安全化、經(jīng)濟(jì)化。
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