王小輝 程家慶

（陜西君創(chuàng)智盈能源科技有限公司，陜西 西安 710065）

0 引言

某2×300MW燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐采用哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司制造的亞臨界一次中間再熱自然循環(huán)鍋爐。供熱系統(tǒng)有3個(gè)熱網(wǎng)站：一號(hào)熱網(wǎng)站配置4個(gè)換熱器和4臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵。二號(hào)熱網(wǎng)站配置2臺(tái)板式換熱器及2臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵。三號(hào)熱網(wǎng)站配置3臺(tái)管式換熱器C、D、E及3臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵，與一號(hào)熱網(wǎng)站一起共同帶熱負(fù)荷。1號(hào)機(jī)組接帶一號(hào)熱網(wǎng)站和二號(hào)熱網(wǎng)站，2號(hào)機(jī)組接帶三號(hào)熱網(wǎng)站，3個(gè)熱網(wǎng)站一次管網(wǎng)系統(tǒng)有聯(lián)通管，但揚(yáng)程有所偏差，供熱疏水回收至除氧器。

某天上午十點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)爐水為pH9.77（《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》GB/T12145 2016爐水異常一級(jí)處理值為大于9.7）、給水氫電率0.202us/cm（《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》GB/T12145 2016給水二級(jí)處理值為大于0.2 us/cm），對(duì)此問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行異常分析處理。

1 原因分析

1.1 在線化學(xué)儀表校驗(yàn)

發(fā)現(xiàn)爐水、省煤器進(jìn)口（給水）水質(zhì)異常后，及時(shí)根據(jù)DL/T 677-2018《電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》要求使用在線化學(xué)儀表校驗(yàn)裝置對(duì)1號(hào)機(jī)爐水和省煤器進(jìn)口在線化學(xué)儀表進(jìn)行整機(jī)工作誤差的比對(duì)校驗(yàn)。pH表采用水樣流動(dòng)檢驗(yàn)法中的方法2（加藥法）進(jìn)行檢驗(yàn)，（氫）電導(dǎo)率表采用水樣流動(dòng)檢驗(yàn)法（直接比對(duì)法）進(jìn)行檢驗(yàn)。在線值（被檢表）與標(biāo)準(zhǔn)值（標(biāo)準(zhǔn)表）比對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，1號(hào)機(jī)爐水在線pH表整機(jī)工作誤差-0.03，給水在線pH表整機(jī)工作誤差0.01，滿足pH表整機(jī)工作誤差±0.05的要求；1號(hào)機(jī)爐水在線電導(dǎo)率表整機(jī)工作誤差1.1%，給水在線氫電導(dǎo)率表整機(jī)工作誤差2.2%，滿足（氫）電導(dǎo)率表整機(jī)工作誤差-10%＜10%的要求，在線表均合格，為后續(xù)原因提供了準(zhǔn)確的在線表數(shù)據(jù)。

表1 在線值與標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)結(jié)果

1.2 在線表示值分析

記錄在線表示值，1號(hào)爐爐水pH10.02(標(biāo)準(zhǔn)范圍9.0～9.7)，給水氫電導(dǎo)率0.185μS/cm（標(biāo)準(zhǔn)范圍≤0.15μS/cm）均已超標(biāo)準(zhǔn)值。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)爐水和給水水質(zhì)在線表數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)范圍值比對(duì)結(jié)果如表2所示。

由表2可知，省煤器進(jìn)口（給水）氫電導(dǎo)率值已達(dá)《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》GB/T 12145-2016一級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)（＞0.15μS/cm）；爐水pH值已達(dá)GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)（pH＞10.0或者＜8.5），檢驗(yàn)結(jié)果表明水質(zhì)存在異常情況，并且已達(dá)二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。

表2 在線值與標(biāo)準(zhǔn)范圍值數(shù)據(jù)比對(duì)

1.3 熱網(wǎng)疏水水質(zhì)分析

經(jīng)過(guò)排查凝結(jié)水及機(jī)組水汽系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)只有兩路水從外部進(jìn)入機(jī)組水汽循環(huán)系統(tǒng)，一路是機(jī)組補(bǔ)水用除鹽水，一路是回至除氧器的熱網(wǎng)疏水，經(jīng)檢測(cè)進(jìn)入機(jī)組的除鹽水水質(zhì)合格，懷疑是熱網(wǎng)疏水泄漏導(dǎo)致機(jī)組水汽異常。

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)熱網(wǎng)疏水沒(méi)有氫電導(dǎo)率表，對(duì)回收至1號(hào)機(jī)除氧器的6路熱網(wǎng)加熱器的疏水分別取樣分析，主要分析氯離子、硫酸根離子及全鐵。檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

由表3可知，對(duì)疏水水樣化驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)2號(hào)換熱站疏水水質(zhì)較1號(hào)換熱站疏水水質(zhì)差，并且2號(hào)換熱站全鐵已超過(guò)GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》要求的全鐵小于 20 ug/L的要求，因此確定是由于2號(hào)換熱站加熱器泄漏導(dǎo)致2號(hào)換熱站疏水水質(zhì)異常，從而引起爐水給水水質(zhì)異常。

表3 熱網(wǎng)疏水水樣檢測(cè)分析結(jié)果

2 鍋爐爐水水質(zhì)不合格的危害

當(dāng)水汽品質(zhì)發(fā)生劣化時(shí)，水汽系統(tǒng)有發(fā)生腐蝕、結(jié)垢、積鹽的可能性，應(yīng)迅速檢查取樣的代表性、化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并綜合分析系統(tǒng)中水、汽質(zhì)量的變化，確認(rèn)水汽質(zhì)量劣化造成的影響和對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)的危害[1]，尤其是爐水水質(zhì)不合格時(shí)，會(huì)導(dǎo)致以下三種危害：

（1）腐蝕的危害

鍋爐爐水pH（標(biāo)準(zhǔn)9.0～9.7）高于9.7會(huì)對(duì)水冷壁和汽包造成堿性腐蝕，且爐水pH越高，腐蝕現(xiàn)象明顯。若爐水pH低于9.0，金屬表面的保護(hù)氧化膜遭到破壞，加速水對(duì)金屬的腐蝕，也會(huì)導(dǎo)致蒸汽的pH值低，造成蒸汽管道的酸性腐蝕，同時(shí)能抑制爐水中硅酸鹽的水解，使?fàn)t水中硅酸鹽維持在最低水平，減少蒸汽中硅酸的溶解氧攜帶量；

（2）結(jié)垢的危害

爐水電導(dǎo)率的大小直接反應(yīng)出爐水的含鹽量，電導(dǎo)率越大爐水中存在的各種金屬離子的含量越大，雜質(zhì)離子會(huì)在升溫過(guò)程中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，不斷的濃縮。當(dāng)這些雜質(zhì)在爐水達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生固體物質(zhì)，形成懸浮的水渣或者附著在汽包及水冷壁上形成水垢。使受熱面的傳遞性能變差，降低鍋爐出力，浪費(fèi)燃料，且會(huì)導(dǎo)致受熱面兩側(cè)的溫差增加，金屬壁溫升高，強(qiáng)度降低，在鍋爐內(nèi)壓作用下發(fā)生鼓包現(xiàn)象，甚至引起爆管等嚴(yán)重事故[2]；

（3）汽水共騰的危害

當(dāng)爐水中含有較多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時(shí)，或爐水中的有機(jī)物和堿化作用發(fā)生皂化時(shí)，在爐水沸騰蒸發(fā)過(guò)程中水滴被蒸汽大量帶走，液面就會(huì)產(chǎn)生泡沫，形成汽水共騰。而汽水共騰又導(dǎo)致蒸汽中的含鹽量急劇增加，這些被帶出去的鹽分在熱力管道中發(fā)生沉積，影響傳熱，損壞設(shè)備，從而影響機(jī)組安全運(yùn)行。

3 采取的措施

（1）發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常后，運(yùn)行人員及時(shí)開(kāi)啟定排閥門(mén)，增大連排閥門(mén)開(kāi)度[3]，增加機(jī)組除鹽水補(bǔ)水量，達(dá)到以通過(guò)鍋爐換水的目的來(lái)改善爐水水質(zhì)快速恢復(fù)至正常運(yùn)行數(shù)值；

（2）提高精處理混床再生頻率，對(duì)運(yùn)行中失效的混床樹(shù)脂及時(shí)進(jìn)行再生，通過(guò)精處理連續(xù)運(yùn)行達(dá)到凈化凝結(jié)水的目的，以保持機(jī)組水質(zhì)正常，提高機(jī)組用水品質(zhì)；

（3）確定1號(hào)機(jī)爐水pH及給水氫電導(dǎo)率異常是由2號(hào)熱網(wǎng)加熱器泄漏造成后，運(yùn)行人員及時(shí)解列2號(hào)熱網(wǎng)換熱站，退出系統(tǒng)運(yùn)行，阻斷不合格疏水返回1號(hào)機(jī)除氧器，從源頭切斷污染。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

（1）2號(hào)熱網(wǎng)換熱站解列后，停止不合格疏水返回1號(hào)機(jī)除氧器，通過(guò)開(kāi)啟排污門(mén)并給1號(hào)機(jī)持續(xù)補(bǔ)充除鹽水的措施后，1號(hào)機(jī)水質(zhì)在一個(gè)小時(shí)左右后恢復(fù)正常，此后再無(wú)水質(zhì)異常情況，確定是由于2號(hào)熱網(wǎng)換熱站加熱器泄漏導(dǎo)致1號(hào)機(jī)給水、爐水水質(zhì) 異常；

（2）對(duì)2號(hào)換熱站加熱器進(jìn)行查漏檢測(cè)，確定2號(hào)換熱站1號(hào)加熱器泄漏量為6L/h，2號(hào)換熱站泄漏量為45L/h，而加熱器額定疏水流量為50t/h，雖然泄漏量很小，但是對(duì)水汽品質(zhì)影響很大。

4.2 建議

（1）嚴(yán)格控制供熱期間熱網(wǎng)疏水回收質(zhì)量。為熱網(wǎng)加熱器疏水加裝氫電導(dǎo)率表，并保證氫電導(dǎo)率表連續(xù)投運(yùn)，氫電導(dǎo)率表信號(hào)引至主控，化學(xué)運(yùn)行人員定期記錄，防止熱網(wǎng)加熱器輕微滲漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成水質(zhì)異常等事故；

（2）設(shè)備運(yùn)行中嚴(yán)格控制水的pH值和含氧量，pH值過(guò)低或含氧量過(guò)高都會(huì)對(duì)管壁造成腐 蝕[4]，且設(shè)備在啟停時(shí)需嚴(yán)格控制溫度、壓力的變化，溫度驟變不能超出設(shè)計(jì)值，防止高壓加熱器內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力而形變而導(dǎo)致的泄漏；

（3）機(jī)組水質(zhì)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)水汽系統(tǒng)進(jìn)行排查，嚴(yán)格按照GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》要求的三級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)處理，防止水汽異常造成的事故擴(kuò)大，發(fā)生難以估量的損失；

（4）供熱機(jī)組在供熱前的檢修期間，應(yīng)對(duì)熱網(wǎng)加熱器進(jìn)行嚴(yán)格檢查，針對(duì)不同加熱器換熱管管材確定堵焊工藝參數(shù)，且在焊接完畢后進(jìn)行金相分 析[5]，防止熱網(wǎng)加熱器漏點(diǎn)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)或處理不徹底，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行及供熱工作；

（5）熱網(wǎng)加熱器在停運(yùn)期間水中氯離子的濃度會(huì)聚集濃縮，是運(yùn)行時(shí)的10倍以上[5]，所以停運(yùn)期間是加熱器靜態(tài)腐蝕的高發(fā)期，應(yīng)按要求進(jìn)行防腐工作，防止熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后不及時(shí)防腐造成設(shè)備腐蝕泄漏[6]。