火力電廠鍋爐啟動水質(zhì)改善措施

[摘要]在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，我們逐漸認(rèn)識到水質(zhì)狀況對鍋爐的安全化與經(jīng)濟(jì)化都有很重要的影響。本文就此對鍋爐水質(zhì)進(jìn)行了分析，對水質(zhì)改善的一些措施進(jìn)行了粗淺的探討。

[關(guān)鍵詞]鍋爐水質(zhì)；改善

一、水質(zhì)改善的目的及作用

天然水成分復(fù)雜，水質(zhì)較差，水質(zhì)不良對鍋爐的危害主要有以下幾點(diǎn)：

1、產(chǎn)生水垢。鍋爐是將燃料的熱量轉(zhuǎn)移到水的一種熱交換設(shè)備。如果鍋爐進(jìn)水沒有達(dá)到相關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)，受熱面就會形成水垢，會對鍋爐的熱傳遞產(chǎn)生影響，降低了鍋爐的導(dǎo)熱能力。導(dǎo)熱系數(shù)的大小對應(yīng)其導(dǎo)熱能力的大小。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是鍋爐鋼鐵材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)十乃至數(shù)百分之一。因此，水垢會造成燃料資源的極大浪費(fèi)。同時，鍋爐的受熱面容易損壞，會影響鍋爐的安全運(yùn)行。

2、造成鍋爐的腐蝕。不良的水質(zhì)同樣會造成鍋爐的腐蝕。未達(dá)標(biāo)的鍋爐進(jìn)水，會使鍋爐的水冷壁、對流管束和鍋筒等金屬構(gòu)件腐蝕變薄以及凹陷，乃至于穿孔。如果腐蝕情況較為嚴(yán)重，會使鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，降低了鍋爐的使用壽命，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3、汽水共騰。蒸發(fā)表面汽水共同升起，產(chǎn)生大量泡沫并上下波動翻騰的現(xiàn)象，叫汽水共騰。發(fā)生汽水共騰時，水位表內(nèi)也出現(xiàn)泡沫，水位急劇波動，難以分清汽水界線；過熱蒸汽溫度急劇下降；嚴(yán)重時，管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。汽水共騰與滿水一樣，會使蒸汽帶水，降低蒸汽品質(zhì)，造成過熱器結(jié)垢及水擊振動，影響鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行。

二、啟動前的水質(zhì)過程控制

1、鍋爐水的處理。鍋爐水的處理包括預(yù)處理、軟化處理、除氧處理。

⑴預(yù)處理，所用的鍋爐用水要預(yù)先進(jìn)行凈化處理，例如沉淀、過濾、凝聚等。針對某些高硬度、高堿度的廢水，應(yīng)該先進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)處理，再通過離子交換軟化。⑵軟化處理，目前普遍采用的是離子交換軟化，它主要是利用樹脂的吸附交換功能，將水中主要鈣鎂離子去除的過程。⑶除氧處理，水中溶解有一定量的氧，尤其是低溫環(huán)境下的水中溶解氧更加充足，當(dāng)然水中也含有二氧化碳等氣體，這些都容易使鍋爐發(fā)生腐蝕。

2、鍋爐的酸洗。為了防止鍋爐結(jié)垢嚴(yán)重導(dǎo)致受熱面溫度過高，必須對鍋爐進(jìn)行定期酸洗。酸洗的主要原理就是水垢中的碳酸鹽成分與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到去除的目的。酸洗主要有兩種方式，靜態(tài)浸泡和動態(tài)強(qiáng)制循環(huán)。酸洗需要注意以下幾點(diǎn)：

⑴在酸洗之前，應(yīng)先做模擬實(shí)驗，確認(rèn)水垢的成分、性質(zhì)，驗證鹽酸對水垢的去除效果。水垢的厚度要達(dá)到0.5mm以上，并且覆蓋受熱面80%以上。必須在有酸洗經(jīng)驗的技術(shù)人員領(lǐng)導(dǎo)下，合理選取酸洗的措施和方案。酸洗次數(shù)不應(yīng)過多。⑵在酸洗前，應(yīng)購置操作人員所需的防護(hù)用品，開窗通風(fēng)，確保工作人員的人身安全；工作地點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)禁煙火，防止酸洗產(chǎn)生的氫氣發(fā)生爆炸，造成不必要的損失。做好鍋爐的通氣工作，使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體順利排出。⑶詳細(xì)記錄每一次酸洗過程中出現(xiàn)的問題及處理方法，還有相關(guān)的化驗數(shù)據(jù)。對于沒有相關(guān)酸洗經(jīng)驗或經(jīng)驗尚淺，應(yīng)該聘請專業(yè)人員參與清理。⑷在鍋爐酸洗的末期，投入的堿液主要發(fā)生鈍化反應(yīng)，使得鍋爐形成堿性保護(hù)膜。但值得注意的是，有時黑色保護(hù)膜雖然形成，但是用水沖洗就會使黑色膜消失，這種情況說明鈍化失敗?？梢赃m當(dāng)提高溫度，或者采用帶壓鈍化，可以形成較為穩(wěn)定的鈍化膜。⑸防止酸洗引起爆管事故，如果酸洗方法不當(dāng)，尤其是出現(xiàn)垢渣脫落、聚集，容易在鍋爐啟動運(yùn)行時引發(fā)事故，因此必須引起高度重視。

3、鍋爐的沖管沖洗。在火力發(fā)電廠建設(shè)過程中，鍋爐的吹管是一項費(fèi)時、費(fèi)力的工作。目前主要的吹管工藝有穩(wěn)壓法和降壓法。有些地區(qū)采用的加氧吹管方式、合理控制吹管參數(shù)、加強(qiáng)鍋爐的沖洗和換水，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。蒸汽加氧吹管的原理是：在高溫汽流和氧氣共同作用下，存在于受熱面和蒸汽管道中的雜物盒腐蝕物質(zhì)從管道中排出，并在設(shè)備表面形成耐腐蝕的保護(hù)膜。

同時，在沖管過程中，應(yīng)注意降噪的工作。目前已經(jīng)有多種沖管降噪工藝得到很好的應(yīng)用，降噪的效果也較好。

三、鍋爐啟動后的水質(zhì)改善措施

1、鍋爐的冷熱態(tài)沖洗。為了使鍋爐用水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須在鍋爐啟動時對鍋爐水系統(tǒng)內(nèi)的雜志、鹽分和部分因腐蝕造成的氧化鐵進(jìn)行清洗。鍋爐沖洗分為冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗，冷態(tài)沖洗又有開式?jīng)_洗和循環(huán)沖洗兩個階段。

在冬季進(jìn)行熱態(tài)沖洗時還應(yīng)做好防凍工作。熱態(tài)沖洗的蒸汽量較少，在溫度較低時，極易造成空冷凝汽器凍結(jié)。在進(jìn)行熱態(tài)沖洗前，可以對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密性測試，在測試合格后方可進(jìn)行沖洗。實(shí)踐證明，采用適當(dāng)?shù)姆纼龇椒?，可以有效的控制凍裂事故的發(fā)生。在實(shí)際操作中，根據(jù)不同的環(huán)境需要，結(jié)合現(xiàn)有的冷熱態(tài)沖洗技術(shù)，討論制定出適合現(xiàn)場要求需要的清洗方案。

2、鍋爐洗硅的過程控制。隨著我國電力工業(yè)的不斷發(fā)展，火電機(jī)組的容量越來越大，參數(shù)也越來越高，對水質(zhì)的要求也隨之增高。硅化物是水質(zhì)影響較大的污染物之一。雖然在鍋爐啟動前對機(jī)組進(jìn)行了一系列的清理，但是硅化物不溶于水和一般的酸，并且由于鍋爐內(nèi)高溫、高壓的環(huán)境，硅化物會溶解于爐水中，并且硅酸的蒸汽溶解攜帶隨著蒸汽壓力的提高而上升。含硅量超過一定的范圍，就會造成硅垢的沉積，影響整個系統(tǒng)的安全。

在鍋爐啟動后，為了完成洗硅過程只能通過控制凝結(jié)水、疏水、給水和爐水硅化物的含量，盡量保證蒸汽二氧化硅含量達(dá)到所需的要求。目前在某些地區(qū)采用的堿化處理洗硅工藝，它的主要機(jī)理是在洗硅過程中，增加磷酸鹽的濃度，通過控制pH值與磷酸根離子的含量，使得爐水中主要存在以硅酸氫根離子和硅酸根離子形式的硅化合物，降低硅酸的比例，從而使得蒸汽的溶解攜帶量減少。

四、總結(jié)

鍋爐水質(zhì)控制是一項系統(tǒng)工程，對整個火力電廠都有要求。

1、對操作人員的要求。為了達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)，工作人員必須認(rèn)真貫徹落實(shí)執(zhí)行國家鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升自身技術(shù)、操作和責(zé)任感，嚴(yán)格遵照各項操作章程，切切實(shí)實(shí)完成水質(zhì)處理任務(wù)。

2、對設(shè)備的要求。水質(zhì)改善不僅需要操作人員扎實(shí)的技術(shù)功底，還需要專業(yè)的配套的設(shè)備做支撐。目前在水質(zhì)檢測、鍋爐沖洗等環(huán)節(jié)，都需要相關(guān)的配套設(shè)備，這些設(shè)備能夠保障水質(zhì)的準(zhǔn)確、快速檢驗，保障鍋爐運(yùn)行安全。

3、對管理人員的要求。在水質(zhì)改善的控制管理方面，應(yīng)該積極落實(shí)全過程控制原則，完善鍋爐水質(zhì)監(jiān)督和管理體系，將各項要求制度化、常態(tài)化，保障各個部門協(xié)調(diào)、高效、有序的運(yùn)行。

4、對技術(shù)的要求。目前火力電廠鍋爐水質(zhì)的改善方面還存在很多不足，很多處理方法都有待提高和改善，因此必須加大對水質(zhì)處理技術(shù)的投入，完善水質(zhì)處理工藝，使得水質(zhì)處理更加安全化、經(jīng)濟(jì)化。

參考文獻(xiàn)

[1]楊守偉.國產(chǎn)超臨界鍋爐啟動系統(tǒng)分析[期刊論文].河北電力技術(shù)，2009(01)

[2]李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制(2版)[M].北京:中國電力出版社，2008．

[3]岳玉玲，呂葆華.工業(yè)鍋爐水處理工作存在的問題和對策.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010(19)．

[4]爐水處理原理與設(shè)備冊.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．

[5]鄺遠(yuǎn)平，鄧卓寶.工業(yè)鍋爐水處理中的問題分析與措施[J].沿海企業(yè)與科技，2010，(04)．