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火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)常見原因及對(duì)策分析

2016-12-22 18:17常海強(qiáng)
科學(xué)與財(cái)富 2016年18期
關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠

常海強(qiáng)

摘要:關(guān)于火力發(fā)電廠中水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的問(wèn)題,由于會(huì)影響到整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行,因此需要進(jìn)行研究與分析。本次研究以火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)進(jìn)行研究,在分析其超標(biāo)常見原因的基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的解決措施,并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行實(shí)際分析,希望能夠?yàn)橐痪€工作提供參考。

關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;水汽氫導(dǎo)率超標(biāo);常見原因及對(duì)策

0 引言

水汽氫導(dǎo)率能夠間接反映出水腫雜質(zhì)陰離子的總量,是了解水汽品質(zhì)的重要指標(biāo)。如果水汽氫導(dǎo)率出現(xiàn)上升的情況,這就說(shuō)明在蒸汽中雜質(zhì)的質(zhì)量濃度上升[1]。如果水汽中的氯離子的濃度較高,也就容易導(dǎo)致初凝水PH值下降引發(fā)對(duì)金屬的酸性腐蝕。特別是火電機(jī)組,其對(duì)水汽質(zhì)量提出了更高的要求,針對(duì)其中水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的原因進(jìn)行分析具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)常見原因

1.1凝汽器滲漏

在以往的認(rèn)識(shí)中,認(rèn)為凝汽器滲透是導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因也是常見原因,但是發(fā)現(xiàn)就算將機(jī)組的凝汽器更換為不銹鋼管,仍然會(huì)出現(xiàn)水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)問(wèn)題,這說(shuō)明凝汽器滲透不是導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的唯一原因。

1.2丙酮肟

很多工廠在認(rèn)識(shí)到聯(lián)氨的問(wèn)題之后,逐漸使用丙酮肟代替聯(lián)氨,其主要是用于水的化學(xué)除氧劑。但是,發(fā)現(xiàn)隨著丙酮肟用量的增加,水汽氫導(dǎo)率指標(biāo)也在隨之增加,這是因?yàn)榫退闶呛苌倭康谋吭谒到y(tǒng)的高溫高壓下,會(huì)產(chǎn)生低分子有機(jī)酸,再經(jīng)過(guò)與陽(yáng)離子的交換柱后,從而導(dǎo)致氫電導(dǎo)率上升。但是,就算不加丙酮肟氫電導(dǎo)率的值都會(huì)超過(guò)0.3μS/cm,仍然超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn),因此,添加丙酮肟會(huì)導(dǎo)致氫電導(dǎo)率上升,但不是主要原因。

1.3補(bǔ)給水

有研究發(fā)現(xiàn)如果使用地表水作為水源的電廠會(huì)經(jīng)常發(fā)生有機(jī)物污染補(bǔ)給水的情況[2],其中原理在于有機(jī)物隨補(bǔ)給水進(jìn)入到鍋爐中,經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸,然后跟隨蒸汽進(jìn)入到汽輪機(jī)中,會(huì)腐蝕汽輪機(jī)隔板、軸和葉片。補(bǔ)給水匯總的有機(jī)物在鍋爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生甲酸、乙酸,這是導(dǎo)致氫電導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因。

2 解決火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的措施分析

2.1加強(qiáng)預(yù)處理

對(duì)預(yù)處理工藝進(jìn)行改造,將運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化,提高對(duì)有機(jī)物的去除率,最好能夠投入一定的人力、物力對(duì)加藥系統(tǒng)進(jìn)行改造,可在平流沉淀池中加裝一個(gè)指形槽。另外在維持系統(tǒng)溶解氧合格的基礎(chǔ)上,盡量不加或者少加丙酮肟[3]。

2.2加強(qiáng)活性炭過(guò)濾器

從便于改造和降低改造成本的角度出發(fā),可以在利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上在一級(jí)除鹽前改裝活性炭過(guò)濾器,內(nèi)裝2200mm高的活性炭,將運(yùn)行流速控制在8-10m/h,通過(guò)利用活性炭的吸附特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)水中有機(jī)物的去除。加上活性炭能夠與水中的氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可以有效去除水中余氯[4]。當(dāng)水通過(guò)活性炭過(guò)濾器,出水后其中余氯含量基本接近零。這種方式不僅能夠利用活性炭過(guò)濾器有效去除水中有機(jī)物,還能夠去除余氯,能夠減少和降低鍋爐補(bǔ)給水中有機(jī)物含量。

2.3使用丙烯酸213強(qiáng)堿陰離子交換樹脂

雖然上文中提到了使用活性炭過(guò)濾器,但是還需要考慮到一個(gè)問(wèn)題,就是活性炭吸附有機(jī)物會(huì)存在飽和的問(wèn)題。從經(jīng)濟(jì)成本角度來(lái)看,更換活性炭費(fèi)用高,而且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)活性炭對(duì)水中有機(jī)物的吸附能力會(huì)逐漸降低[5]。為了保證水汽系統(tǒng)氫電導(dǎo)率指標(biāo)合格并達(dá)到延長(zhǎng)活性炭使用年限的效果,可以考慮將凝膠型苯乙烯系201×7型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂更換為大孔丙烯酸系213型陰樹脂,這類樹脂交換容量高,能夠提高交換速度,對(duì)天然水中的有機(jī)物能夠起到良好的附和解析能力,這對(duì)于保證水汽氫電導(dǎo)率達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)具有良好效果。

2.4調(diào)節(jié)水樣流量

在機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中,可以考慮調(diào)大水樣流量,減少磷酸根離子對(duì)水樣氫電導(dǎo)率的影響。而且盡量保持水樣處于一個(gè)穩(wěn)流狀態(tài),避免部分部位的有機(jī)物溶解析出磷酸根離子影響到氫電導(dǎo)率。另外在機(jī)組停運(yùn)檢修的過(guò)程中,可以將就地一、二次閥門、高溫架上的減壓閥等各種閥門進(jìn)行拆卸,凈油處理。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)時(shí),可以增加水樣的排污,將管道內(nèi)殘留的雜質(zhì)清除[6]。

3 結(jié)合實(shí)例分析加強(qiáng)火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的處理

3.1實(shí)例分析

某火力發(fā)電廠一共有11臺(tái)機(jī)組,2套獨(dú)立運(yùn)行的二級(jí)除鹽補(bǔ)給水處理系統(tǒng),A套除鹽系統(tǒng)主要向1-6機(jī)組供水,B套向7-11機(jī)組供水。A套采用的原水為地下水,而B套采用的原水為自來(lái)水。11臺(tái)機(jī)組一直水汽品質(zhì)良好,氫電導(dǎo)率處于正常范圍內(nèi)。但后期,出現(xiàn)了水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的情況,并且是持續(xù)超標(biāo),最高時(shí)達(dá)到0.81μS/cm。

3.2水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)分析與處理

本次對(duì)該火力發(fā)電廠的水汽品質(zhì)進(jìn)行查定與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),對(duì)水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)進(jìn)行分析與診斷,希望找到水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的原因,并提出針對(duì)性解決措施。通過(guò)一次大修揭缸檢查發(fā)現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓缸最末二級(jí)葉片和隔板上發(fā)現(xiàn)了多處腐蝕坑,后經(jīng)過(guò)鑒定確定為典型的汽輪機(jī)沖刷性酸腐蝕。這說(shuō)明在水汽中存在酸性物質(zhì),正是因?yàn)樗嵝晕镔|(zhì)的存在,導(dǎo)致水汽品質(zhì)下降和水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)。

機(jī)組在正常運(yùn)行的情況下,爐水中雜質(zhì)含量低。一旦機(jī)組出現(xiàn)泄露或者補(bǔ)給水出現(xiàn)問(wèn)題,或者是水處理樹脂泄露進(jìn)入到鍋爐中,水雜質(zhì)含量會(huì)明顯升高,從而導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)。僅僅是是對(duì)鍋爐給水進(jìn)行加氨處理,但是只要水中存在酸性物質(zhì)就還是會(huì)存在酸腐蝕。因此需要查明爐內(nèi)雜質(zhì)的具體來(lái)源。

使用離子色譜分析方法測(cè)定該機(jī)組水汽中中陰離子的含量,最后發(fā)現(xiàn)水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)是因?yàn)榈头肿佑袡C(jī)酸超標(biāo)導(dǎo)致,這就導(dǎo)致前面提到的汽輪機(jī)出現(xiàn)酸腐蝕的原因。為了查明低分子有機(jī)酸的來(lái)源,采用切換補(bǔ)給水的方式,同時(shí)排除凝汽器泄露、生產(chǎn)返回水等因素的影響,最后發(fā)現(xiàn)低分子有機(jī)酸的存在是除鹽水中含有過(guò)量的分子態(tài)有機(jī)物,隨補(bǔ)給水進(jìn)入到鍋爐中。

使用活性炭和D730有機(jī)物吸附樹脂進(jìn)行對(duì)比研究,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)過(guò)濾器處于PH值較低的環(huán)境下,兩種濾料都能夠?qū)τ袡C(jī)物進(jìn)行節(jié)流,大大降低除鹽水中的有機(jī)物。發(fā)現(xiàn),活性炭的去除率更高,但是費(fèi)用高,而D730樹脂去除效果一般,而再生容易。同時(shí)加強(qiáng)在線余氯表的運(yùn)行與維護(hù),對(duì)加藥系統(tǒng)進(jìn)行控制,也能夠提高余氯的去除效果。

4 結(jié)語(yǔ)

本次研究對(duì)火力發(fā)電廠中比較常見的水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)原因進(jìn)行了分析,并提出了針對(duì)性的處理措施。同時(shí)結(jié)合實(shí)際案例,對(duì)水汽品質(zhì)進(jìn)行了查定分析與試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因,發(fā)現(xiàn)是運(yùn)用活性炭或者D730樹脂都能夠有效去除和減少原水有機(jī)物,同時(shí)再優(yōu)化加藥系統(tǒng),最終能夠解決水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)問(wèn)題并減少酸腐蝕的發(fā)生。

參考文獻(xiàn):

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