化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率超標(biāo)原因分析及處理

劉應(yīng)鑫

（陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 晉城 048102）

某電廠一期6×350 MW、二期2×600 MW，共8臺機組。機組鍋爐補給水全部為100 %的除鹽水。電廠化學(xué)水處理設(shè)備系統(tǒng)為一級除鹽(陽雙室浮床+陰雙室浮床)+混床形式。

1 異常情況

在電廠機組某次運行中，化學(xué)運行值班員發(fā)現(xiàn)：機組鍋爐除鹽水電導(dǎo)率出現(xiàn)無規(guī)律上漲，正常時為0.065μs/cm，上漲最大值為0.250μs/cm(標(biāo)準(zhǔn)值≤0.2μs/cm)。8臺機組補給水電導(dǎo)率也先后出現(xiàn)不同程度無規(guī)律上漲，電導(dǎo)率由0.1μs/cm最大上漲到1.202μs/cm。除電導(dǎo)率外，其他各項指標(biāo)(鈉、二氧化硅、氧、pH值等)均合格，未出現(xiàn)異常波動。電導(dǎo)率是反映水汽品質(zhì)的重要指標(biāo)，電導(dǎo)率超標(biāo)越大，表明水汽對熱力設(shè)備的腐蝕、積鹽、結(jié)垢的危害性越大，因此必須盡快查找水質(zhì)超標(biāo)的原因，并采取有效措施加以處理。

2 原因分析

2.1 儀表校核及檢查

(1) 對化學(xué)水處理混床出口、除鹽系統(tǒng)供水管路及1～8號機補給水共計14塊在線電導(dǎo)率表計進(jìn)行細(xì)致校核(包括檢查儀表管路漏氣、電極污染、溫度補償、地回路、頻率等)，確認(rèn)電導(dǎo)率表計測量正確。

(2) 對所有電導(dǎo)率表計取樣管路進(jìn)行檢查，確認(rèn)取樣管路未受到污染。檢查1～8號補給水電導(dǎo)率表計的陽離子樹脂交換柱是否失效，將失效的樹脂更換為再生好的樹脂，同時對交換柱中的氣泡及時進(jìn)行排放，防止其影響表計測量的準(zhǔn)確性。

通過以上校核檢查工作，基本上排除了儀表系統(tǒng)對表計的各種影響因素。

2.2 水質(zhì)查定分析

實驗室對運行混床及除鹽水泵出口水質(zhì)進(jìn)行測量，結(jié)果如表1所示。對所有水樣做離子色譜分析，結(jié)果如表2，3，4所示。

表1 混床及除鹽水泵出口水質(zhì)測量結(jié)果

表2 水樣離子色譜分析結(jié)果(一)

表3 水樣離子色譜分析結(jié)果(二)μg/L

表4 水樣離子色譜分析結(jié)果(三)μg/L

通過表1～4中的數(shù)據(jù)可以看出，能影響除鹽水電導(dǎo)率的陰床、混床出水及除鹽水的各種離子、總有機碳指標(biāo)全部合格。影響電導(dǎo)率的因素除了陰陽離子的多少、總有機碳的含量，還有水中的可溶性氣體含量。對于純水(電導(dǎo)率在0.55μs/cm左右)中的可溶性氣體(O2、CO2)主要通過測量pH值做定性分析?，F(xiàn)場測量除鹽水發(fā)現(xiàn)，pH值偏低。當(dāng)pH＜7時，說明可能溶入空氣。據(jù)此，進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)查漏。

2.3 系統(tǒng)查漏分析

2.3.1 混床系統(tǒng)

通過檢查現(xiàn)場設(shè)備，查閱歷史數(shù)據(jù)曲線和混床設(shè)備操作記錄，未發(fā)現(xiàn)以下可能引起除鹽水電導(dǎo)率升高的情況：

(1) 混床再生過程中出口手動門未關(guān)嚴(yán)；

(2) 運行中混床進(jìn)酸氣動門及手動門未關(guān)嚴(yán)；

(3) 混床樹脂捕捉器缺陷造成破碎樹脂漏出；

(4) 失效混床繼續(xù)運行或混床沖洗未合格就投入運行(從表1和表4中混床的數(shù)據(jù)可以排除此類情況)。

2.3.2 除鹽水系統(tǒng)

在除鹽水系統(tǒng)查漏過程中，發(fā)現(xiàn)運行中有以下幾個異常情況：

(1) 除鹽水系統(tǒng)母管壓力低于0.2 MPa時，2號除鹽水供水管路電導(dǎo)率升高至超標(biāo)。當(dāng)壓力重新升高至0.2 MPa時，電導(dǎo)率又會很快下降到正常值(0.70μs/cm左右)；

(2) 啟動5號除鹽水泵時會出現(xiàn)補給水電導(dǎo)率升高的現(xiàn)象；

(3) 當(dāng)啟動4號除鹽水泵時，會間斷出現(xiàn)除鹽水電導(dǎo)率短時間波動升高的現(xiàn)象。

針對以上情況，逐一進(jìn)行仔細(xì)檢查分析。

(1) 在除鹽水系統(tǒng)母管壓力低于0.2 MPa、電導(dǎo)率升高時，進(jìn)行就地檢查，發(fā)現(xiàn)表計電導(dǎo)池排水塑料管有倒吸空氣現(xiàn)象。分析其原因為，2號除鹽水電導(dǎo)率表的水樣取樣口安裝位置在2號除鹽水母管上方，在大流量低壓力（<0.2 MPa）補水時，易在管路上端的取樣口處形成負(fù)壓，使空氣被倒吸入。由于空氣中O2，CO2易溶于很純凈的除鹽水，導(dǎo)致水樣中的離子含量和溶氧量增大，電導(dǎo)率升高。

(2) 除鹽水相關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，5號除鹽水泵只能使用3號除鹽水箱里的除鹽水。由于3號除鹽水箱密封球?qū)痈叨炔粔?，隔離空氣效果不佳，也存在空氣溶入的問題，所以3號水箱除鹽水電導(dǎo)率大。因此，啟動5號除鹽水泵補水會導(dǎo)致除鹽水電導(dǎo)率升高。

(3) 以運行的3號一級除鹽系統(tǒng)為例，某時間段電腦畫面顯示數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 3號一級除鹽系統(tǒng)某時間段壓力值MPa

圖1 除鹽水相關(guān)系統(tǒng)原理

結(jié)合圖1及表5說明如下：正常時陰陽再生泵出口管路壓力應(yīng)該為0。陰再生泵出口管路4號表計顯示壓力為0.087 MPa，稍有增大；考慮到儀表有誤差，可以忽略。而陽再生泵出口管路2號表計顯示壓力為0.372 MPa，增大了很多。通過壓力對比和系統(tǒng)的聯(lián)系，分析2號表計顯示壓力值此時升高只可能是由陽床出水竄入導(dǎo)致的，故推斷管路閥門存在內(nèi)漏。陽床出水是酸性水(含氫離子多)且Na+含量小于50μg/L。所以陽再生泵出口管路此時也存在酸性水。當(dāng)啟動4號除鹽水泵時，瞬間吸入口管路壓力大幅降低，導(dǎo)致這部分酸性水通過與4號除鹽水泵相鄰較近的陽再生泵(逆止門不嚴(yán)密)進(jìn)入除鹽水泵吸入口母管。因為是瞬間低壓力，隨后入口管路壓力即正常，所以一般只有少量的酸性水被吸入。這少量的酸性水會迅速滲透擴散至除鹽水母管及2號除鹽水箱的除鹽水中，使除鹽水不規(guī)律出現(xiàn)電導(dǎo)率偏大，從而導(dǎo)致機組補給水電導(dǎo)率大。這種情況也由水質(zhì)查定中除鹽水pH值偏低而且鈉含量未超標(biāo)得以驗證。

2.4 原因確認(rèn)

通過對儀表系統(tǒng)檢查、水質(zhì)查定、系統(tǒng)設(shè)備查漏及分析，最終確認(rèn)除鹽水電導(dǎo)率異常波動升高是再生系統(tǒng)管路內(nèi)漏的酸性水和不同渠道來源的空氣進(jìn)入除鹽水而共同導(dǎo)致的。

3 采取的措施

(1) 在大流量補水時要保證除鹽水出口母管壓力大于0.2 MPa，最好在0.3 MPa以上。防止2號除鹽水母管上取樣口竄入空氣。

(2) 保持1號、2號、3號除鹽水箱液位在6 m以上，同時縮短3號除鹽水箱中除鹽水的放置時間。

(3) 關(guān)閉陽再生泵出入口手動蝶閥。

(4) 對內(nèi)漏的閥門(陽床進(jìn)酸門、酸噴射器進(jìn)出口門、酸計量箱出酸門、陽再生泵出口逆止門)進(jìn)行檢修更換，消除缺陷。

(5) 運行人員在設(shè)備運行及再生時嚴(yán)格執(zhí)行運行規(guī)程，規(guī)范操作。

(6) 在除鹽水水質(zhì)異常時，加強整個系統(tǒng)的汽水監(jiān)督，嚴(yán)格按照水汽異常三級原則處理。

在采取以上技術(shù)措施后，除鹽水電導(dǎo)率已經(jīng)下降至0.060～0.080μs/cm范圍內(nèi)，1～8號機補給水電導(dǎo)率也逐漸下降至(0.10～0.13μs/cm)范圍內(nèi)，合格率為100 %，效果明顯。