徐瑞陽（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南250101）

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干熄焦余熱鍋爐水質(zhì)異常原因分析與處理

徐瑞陽
（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南250101）

摘要：由于汽輪機凝汽器銅管出現(xiàn)泄漏，發(fā)電冷凝回水受到污染導(dǎo)致濟鋼150 t/h干熄焦余熱鍋爐的爐水水質(zhì)出現(xiàn)異常，電導(dǎo)率、硬度指標(biāo)上漲，超過控制標(biāo)準(zhǔn)，影響鍋爐的換熱效率和干熄焦發(fā)電效率的提升。為了解決上述問題，采取了調(diào)整加藥量、適當(dāng)加大排污以及對泄漏銅管進(jìn)行封堵的措施，鍋爐爐水水質(zhì)指標(biāo)恢復(fù)正常，硬度消除。

關(guān)鍵詞：干熄焦；余熱鍋爐；水質(zhì)；硬度

1　前　言

干熄焦余熱鍋爐主要是回收焦炭干熄過程中的余熱來產(chǎn)生蒸汽，作為推動汽輪機組發(fā)電的動力。鍋爐的換熱效率、鍋爐的安全穩(wěn)定運行直接影響著發(fā)電量的提升。其中鍋爐爐水水質(zhì)控制，主要是硬度、電導(dǎo)率指標(biāo)等。鍋爐爐水指標(biāo)若長期超過控制標(biāo)準(zhǔn)，容易造成鍋爐結(jié)垢、腐蝕、積鹽，降低鍋爐換熱效率和使用壽命。鍋爐壓力越高，鍋爐爐水水質(zhì)控制指標(biāo)越嚴(yán)格。濟鋼150 t/h干熄焦余熱鍋爐蒸汽壓力為9.8 MPa、溫度540℃，屬于高溫高壓鍋爐，因此鍋爐爐水指標(biāo)控制要求更加嚴(yán)格。

2　鍋爐水質(zhì)出現(xiàn)硬度的原因分析

干熄焦余熱鍋爐爐水水質(zhì)控制主要是鍋爐給水水質(zhì)控制協(xié)同加藥控制。鍋爐給水水質(zhì)控制主要包括pH值、硬度、電導(dǎo)率等。pH值指標(biāo)范圍8.8～9.5，硬度＜2.0 μmol/L，電導(dǎo)率＜0.2 μs/cm。加藥控制主要是通過添加磷酸三鈉緩蝕阻垢劑使鍋爐爐水水質(zhì)達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐爐水pH值指標(biāo)范圍9.0～10.5，電導(dǎo)率＜150 μs/cm，硬度基本為零，磷酸根2～10 mg/L。

2015年2月上旬，通過鍋爐水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鍋爐爐水水質(zhì)出現(xiàn)異常，鍋爐爐水出現(xiàn)硬度持續(xù)1周均在20～30 mg/L；電導(dǎo)率最高達(dá)到165 μs/cm，稍微超標(biāo)；磷酸根含量0.12～0.34 mg/L，遠(yuǎn)低于標(biāo)注要求，起不到阻垢效果。為了避免電導(dǎo)率指標(biāo)的進(jìn)一步上升，采取了加大排污量、調(diào)整加藥量的措施，pH值、電導(dǎo)率指標(biāo)基本得到控制，但是爐水硬度一直未得到消除。若鍋爐給水持續(xù)存在硬度，很容易造成鍋爐結(jié)垢，不利于鍋爐的安全高效運行。

鍋爐爐水水質(zhì)出現(xiàn)硬度的原因主要從鍋爐給水和加藥兩方面結(jié)合進(jìn)行查找。

鍋爐給水出現(xiàn)硬度不合格的原因主要是：組成鍋爐給水的補給水、凝結(jié)水、疏水及工藝?yán)淠袧B入了雜質(zhì)，使得硬度增加；未經(jīng)除鹽處理的水由于閥門等的密封不嚴(yán)，泄漏至給水系統(tǒng)，造成硬度增加。

150t干熄焦余熱鍋爐給水有兩個來源：發(fā)電冷凝回水和能源動力廠除鹽水。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽沖動汽輪機，蒸汽經(jīng)過做功排至汽輪機排汽室，通過凝結(jié)器凝結(jié)成水，凝結(jié)水再通過凝結(jié)泵送至除鹽水箱。凝結(jié)水與動力廠純水（除鹽水）補水混合后，在除氧器給水泵的動力作用下進(jìn)入除氧器除氧，最后通過鍋爐給水泵進(jìn)入鍋爐換熱，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽至汽輪機做功，如此循環(huán)。需要對兩路水源以及所經(jīng)過的管線閥門進(jìn)行逐一排查。

從藥品質(zhì)量、補水水質(zhì)、冷凝回水水質(zhì)、給水泵冷卻水及給水取樣器冷卻水進(jìn)行逐一排除。1）鍋爐水質(zhì)變化前后藥品采用同一批藥品，藥品質(zhì)量導(dǎo)致水質(zhì)惡化原因排除。2）因水質(zhì)異常時開啟給水泵為2#鍋爐給水泵，通過開啟1#備用鍋爐給水泵，將2#鍋爐給水泵進(jìn)出口閥門關(guān)閉，冷卻水閥門不做調(diào)整情況下檢驗冷卻水是否泄漏，經(jīng)過檢驗，冷卻水無串漏，給水泵冷卻水泄漏原因排除。3）關(guān)閉鍋爐給水取樣閥門，冷卻器冷卻水進(jìn)出口閥門不做調(diào)整，取樣器無水流出，表明冷卻水無串漏，取樣器冷卻水原因排除。4）動力除鹽水硬度檢測。對動力來的除鹽水硬度進(jìn)行檢測，初期檢測結(jié)果約15 μmol/L，超過控制標(biāo)準(zhǔn)，是鍋爐爐水出現(xiàn)硬度的原因之一。隨后與能源動力廠進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，采取了相應(yīng)的措施后，除鹽水硬度得到消除。但是除鹽水硬度消除后，爐水硬度還是存在，未得到根本消除。5）冷凝回水水質(zhì)檢測。冷凝水硬度為20 μmol/L，多次化驗結(jié)果表明均無明顯改善。通過各種因素排查后得知，鍋爐爐水水質(zhì)出現(xiàn)異常的根本原因是鍋爐給水的一路水源—冷凝回水水質(zhì)受到污染導(dǎo)致。

汽輪發(fā)電系統(tǒng)的冷凝回水受到污染的唯一可能串漏部位即為凝汽器。干熄焦余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽通過主蒸汽管道沖動式汽輪機，經(jīng)過做功后成為乏汽排至汽輪機排汽室，在凝汽器內(nèi)與大量循環(huán)水進(jìn)行熱交換。凝汽器內(nèi)冷卻水走水側(cè)，乏汽走汽側(cè)，凝汽器內(nèi)共有約4 000根銅管，乏汽遇冷凝結(jié)成水，不溶于水和不被冷卻的不凝氣體通過射水抽氣器抽走，凝結(jié)水再通過凝結(jié)泵送至除鹽水箱。常溫循環(huán)水通過與乏汽熱交換，將乏汽冷凝至常溫冷凝水并打入除鹽水箱循環(huán)利用，循環(huán)水升溫后在涼水塔與空氣進(jìn)行熱交換，溫度下降后通過循環(huán)水泵再次進(jìn)入凝汽器換熱。由于循環(huán)水水質(zhì)較差，腐蝕速率較高以及凝汽器機械清洗過程中機械沖擊和銅管較薄等原因，長期運行后凝汽器的銅管出現(xiàn)泄漏。

3　解決措施

鍋爐水質(zhì)異常的原因是凝結(jié)器有泄漏，循環(huán)冷卻水漏到凝結(jié)水中。在不能停產(chǎn)徹底處理的情況下，通過合理控制排污量，適當(dāng)增加加藥量的方式，盡量維持鍋爐水質(zhì)的正常指標(biāo)。最后在機組停產(chǎn)檢修期間，通過對凝汽器銅管循環(huán)水泄漏點進(jìn)行處理，使鍋爐給水水質(zhì)逐步恢復(fù)正常。

3.1排污量調(diào)整

干熄焦鍋爐的排污主要有連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污量一般控制為鍋爐蒸發(fā)量的2%，定期排污每班排污1次，每個排污閥門排污時間為10 s左右。

根據(jù)水質(zhì)異常后鍋爐給水及爐水電導(dǎo)率較高及凝汽器用循環(huán)水水質(zhì)較差的特點，將余熱鍋爐連續(xù)排污量調(diào)整為4%，同時調(diào)整定期排污頻次，由每班排污1次調(diào)整為2、3次，并根據(jù)鍋爐爐水電導(dǎo)率變化情況適當(dāng)增加連續(xù)排污量。

3.2加藥量調(diào)整

干熄焦鍋爐加藥主要有磷酸三鈉、液氨和聯(lián)氨3種。磷酸三鈉降低鍋爐垢層；液氨中和水中的CO2，調(diào)整鍋爐給水pH值，減緩給水系統(tǒng)酸腐蝕，降低給水中的含鐵量和含銅量；聯(lián)氨降低除鹽水箱出水的氧含量。

水質(zhì)異常后，鍋爐給水及爐水pH值下降，鍋爐爐水硬度較大和磷酸根離子含量明顯下降，及時增加液氨及磷酸三鈉加藥量，使鍋爐給水pH值穩(wěn)定在8.8～9.5，鍋爐爐水pH值穩(wěn)定在9.0～10.5，磷酸根離子稍有上升。

3.3凝汽器銅管堵漏處理

發(fā)電機解列后，將發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)水泵進(jìn)出口閥門全部關(guān)閉，利用疏水閥門將凝汽器內(nèi)循環(huán)水放空，開啟凝汽器人孔，將凝汽器底部支撐后進(jìn)行系統(tǒng)查漏。在凝汽器汽側(cè)內(nèi)注入純水，在水側(cè)對凝汽器內(nèi)所有銅管進(jìn)行檢查。找到泄漏銅管后，根據(jù)銅管直徑，利用紫銅堵塞從銅管兩側(cè)進(jìn)行封堵，如此反復(fù)檢查、堵漏，直至無新漏點。

4　結(jié)語

漏點處理好后，鍋爐給水及爐水各指標(biāo)逐步好轉(zhuǎn)，恢復(fù)至正常水平。爐水硬度徹底消除，爐水電導(dǎo)率指標(biāo)恢復(fù)至70～80 μs/cm，各項指標(biāo)均在標(biāo)準(zhǔn)控制范圍內(nèi)。

作者簡介：徐瑞陽，男，1980年生，2006年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)化工專業(yè)。現(xiàn)為濟鋼煉鐵廠工程師，從事煤焦技術(shù)管理工作。

收稿日期：2015-05-14

中圖分類號：TK223.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1004-4620（2015）06-0073-02