律景春
摘要 電廠熱力系統(tǒng)水循環(huán)過程中,常常會發(fā)生除鹽水電導率超過標準的情況,使得電廠熱力系統(tǒng)水質受到極大的影響,不利于電廠生產工作的順利開展。當前我國大多采用化學除鹽法、電力除鹽法、壓力除鹽法以及熱力除鹽法,對電廠熱力系統(tǒng)水質進行除鹽處理,避免熱力設備受到損害,提高生產效率。本文主要分析電廠化學除鹽水中電導率升高的原因,并闡述化學除鹽水電導率升高的危害,提出解決電廠化學除鹽水電導率升高問題的有效措施。
關鍵詞 電廠;化學除鹽水;電導率;控制
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2015)153-0095-02
電廠熱力系統(tǒng)水質對電廠的設備及經濟效益具有重要影響,由于自然界的水中含有很多雜質,若發(fā)電廠直接使用未經過凈化的水,使其進入電廠水循環(huán)系統(tǒng)中,將會導致電廠熱力設施出現(xiàn)腐蝕、結垢及積鹽等情況,會極大的降低發(fā)電廠熱力設備使用壽命,使電廠經濟效益得到損害,結合某電廠除鹽系統(tǒng)實際情況,探討針對化學除鹽水電導率升高的有效處理辦法。
1 電廠化學除鹽水電導率升高情況分析
化學除鹽法指的是利用離子交換反應的工作原理,對電廠熱力系統(tǒng)水資源進行除鹽處理,采用化學除鹽法處理的水被稱作除鹽水?;瘜W除鹽法的過程主要利用H型陽離子交換器(陽床)及OH型陰離子交換器(陰床)使電廠用水產生離子交換反應,從而將水中的陰陽離子分離出去,取得純度較高的電廠用水。下面主要介紹除鹽水電導率升高的原因、危害及解決措施。
1.1 陽床漏Na+
陽床漏Na+會導致除鹽水電導率升高,主要由于:第一,對電廠熱力系統(tǒng)水質進行電導率檢測,利用水質所含Na+數量來判斷陽床是否失去作用,若工作人員檢測時間太久,會導致選樣檢測過晚,導致陽床漏Na+隋況發(fā)生;第二,對再生條件操作不當,會使再生液濃度超標及流量過快的情況發(fā)生,從而導致再生液與樹脂的融合反應時間不足,使得再生作用發(fā)揮不夠充分,進而發(fā)生陽床漏Na+不夠合理、水質中所含Na+增加的情況;第三,若發(fā)生正洗不足的情況,將不合標準的陽床置入水箱中,會導致Na+含量增大的情況。
若發(fā)生陽床漏Na+的情況,不僅會導致Ca2+及Mg2+漏失的情況,增加水質的硬度,還會導致陰床HSi03吸附作用減弱,導致其除硅作用無法發(fā)揮出原有的效果,從而導致除鹽水電導率增大,造成電廠熱力系統(tǒng)及設備出現(xiàn)腐蝕、結垢及積鹽等情況,增加電廠生產過程的安全隱患,因此電廠需要加強對陽床漏Na+的有效控制,保證除鹽水電導率的正常水平,具體需要做到:1)選擇適當的失效位置,選取Na+含量小于300ug/L的情況作為失效點;2)保證再生條件的經濟性及可靠性,充分發(fā)揮再生作用的功效,采用科學合理的操作手段,以免出現(xiàn)樹脂保護層亂層的情況;3)加強對水質Na+的檢測,保證水質Na+含量符合正常標準,在正洗Na+超過300ug/L后,再將陽床置入中間水箱。
1.2 除碳器效率低
由于電廠所用水來自自然界,水質中含有大量HCO3,陽床對水質進行凈化處理后,水中富含的HCO3會使陰床的除硅作用無法正常發(fā)揮作用,而樹脂對水質中離子的吸附作用有限,因此在傳統(tǒng)工業(yè)除鹽過程中,常常首先利用除碳器將水質中CO,進行清除,再開展陰床除硅工作。除碳器效率低下會導致除鹽水電導率升高,主要因為荷載水量過多,使得除碳器超負荷運作,導致除碳器的除碳效果日益降低。同時,在除碳過程中,若風壓不足,水體出現(xiàn)水渦,使得水體與風力無法有效融合,不僅會導致除碳效果地下,還是得水質中CO,無法正常從風筒中排出,進而與水體重新融合,導致無法有效降低水體CO,含量。
除碳器效率低下,會導致陽床處理后的水體HCO3含量增加,不利于陰床的正常運行,使陰離子樹脂對HSi03的吸附作用明顯降低,從而產生漏硅的情況,使電廠熱力設備遭受腐蝕的損害。因此電廠需要保證除碳器進水量的均勻合理性,適當降低除碳器的工作符合,使除碳器發(fā)揮最大程度的作用,并保證除碳器工作中的風量為4800m3/h。
1.3 陰床漏Na+
由于陰床中摻入陽性樹脂,再生過程中NaOH將其轉化為Na+離子,若利用陽床處理的水實施正洗工作,樹脂被轉化為H_,同時釋放出Na+,若再生條件不當或者操作失誤,會導致漏Na+情況的發(fā)生。在陰床再生過程中,若未能有效隔絕未再生的陰床,會導致再生堿液摻入陰床之中,導致產生陰床漏Na+的情況。
由于陰床的反應條件需要pH值小于5,而陰床漏Na+會導致pH值增高,使得除鹽水電導率大幅增加,使得陰床除硅效果顯著降低,同時會導致陰樹脂強度降低,甚至出現(xiàn)失效的情況,極大的降低了樹脂的有效使用率,給電廠造成經濟損失。因此,電廠需要對陽床的反應失效地點進行準確把握,加強對陽床的監(jiān)督管理,使用耐腐蝕型陽床出水帽,避免出現(xiàn)漏陽樹脂情況的發(fā)生。在再生過程中,需要保證酸、堿再生液的流向正確,防止出現(xiàn)再生液逆流的情況。例如,電廠可以將不符合標準的陰床水進行排放,保證除鹽水的水體質量,避免出現(xiàn)電廠熱力設備結垢、積鹽等情況的發(fā)生。
2 某電廠化學除鹽水升高具例分析
本文結合某電廠機組鍋爐除鹽水電導率無規(guī)律升高情況進行分析,探討解決化學除鹽水電導率升高的有效處理辦法。
2.1 電廠除鹽水異常升高情況概述
某電廠共有8臺機組,其中一期為6臺350MW機組,2臺600MW機組,機組鍋爐中為100%除鹽水,該電廠化學除鹽水設備為一級除鹽+混床模式,包括陽雙室浮床及陰雙室浮床。正常情況下電廠機組鍋爐除鹽水電導率為0.064us/cm,電導率升高最大為0.25us/cm,超出標準值0. 05us/cm。8臺機組除鹽水電導率升高值為0.1us/cm~1.203us/cm。由于除鹽水電導率增大會導致電廠熱力設備出現(xiàn)腐蝕、結垢以及積鹽等情況,會對熱力設備造成極大的損害,因此電廠相關人員分析除鹽水電導率升高的原因,并采取合理措施解決電導率升高問題。
2.2 除鹽水電導率升高原因分析及措施
利用儀表及除鹽系統(tǒng)查漏分析電廠化學除鹽水電導率升高的原因,檢測8臺機組除鹽水電導率表所記錄陽離子樹脂交換柱的運行狀態(tài),并對交換柱產生的氣泡進行及時處理,保證電導率表計測量數據的準確性。將混床及除鹽水泵出水端水質進行檢測分析,檢測結果見表1。
根據表1得知,電廠陰床、混床出水一級除鹽水的離子、碳含量對除鹽水電導率不產生影響,因此對除鹽水pH值進行測量,發(fā)現(xiàn)除鹽水pH值較低,推測除鹽水可能含有空氣,因此對其進行系統(tǒng)查漏。
對電廠熱力設備進行嚴格控制,排除混床設備操作引起除鹽水電導率升高的可能性。同時,在除鹽水系統(tǒng)(如圖1)查漏過程中,發(fā)現(xiàn)除鹽水系統(tǒng)母管壓力值小于0.2MPa時,2號除鹽水出水端電導率急劇升高,4號除鹽水泵水質電導率波動明顯,5號除鹽水電導率明顯升高。由于此時除鹽水系統(tǒng)主干管道壓力值小于0.2MPa,因此對2號除鹽水電導率表處的水質進行抽樣檢測,當水流壓力值低于0.2MPa時,會使得空氣進入,發(fā)現(xiàn)其含有大量O2、CO2,說明水體中離子及溶氧量較高,導致除鹽水電導率升高。在圖1除鹽水系統(tǒng)中,由于5號除鹽水箱水源自于3號除鹽水箱,使得3號除鹽水箱進入空氣,因此5號除鹽水泵補水時,將致使除鹽水電導率增大。
通過除鹽系統(tǒng)中3號除鹽水箱運行過程中的壓力值資料,分析除鹽水箱壓力值產生變化的情況,見表2。
根據圖1與表2可知,正常情況下陰、陽再生泵出口管路壓力值是O,即使考慮到壓力表的誤差,2號陽再生泵出口管路壓力值過大,推斷可能由于陽床酸性水出水滲入,而4號除鹽水泵入口管道壓力值驟降,使得酸性水進入除鹽水泵母管,導致電力除鹽水系統(tǒng)電導率增高。
電廠為解決除鹽水電導率升高的情況,采取如下措施:第一,保證除鹽水泵管壓至少超過0.2MPa,以0.3MPa之上為佳;第二,保證出演水泵液位大于6m,避免長時間置放除鹽水的情況發(fā)生;第三,對出現(xiàn)內漏情況的熱力設備進行及時更換;第四,加強對電廠除鹽水處理過程的監(jiān)督管理。通過采取上述措施,該電廠的除鹽水電導率降低到0. 061~0.081ug/cm,電導率升高的問題得到有效解決。
3 結論
總而言之,電導率升高會導致電廠熱力設施出現(xiàn)腐蝕、結垢及積鹽等情況,因此電廠需要采取合理措施,對電廠熱力系統(tǒng)中的水進行凈化處理,對化學除鹽水電導率升高的原因進行準確分析,實施合理的控制辦法,保證電廠生產過程的順利進行。