火電機組化水系統(tǒng)調(diào)試問題分析及處理

摘 要：本文介紹了火電機組不同類型化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試過程出現(xiàn)的問題，從設(shè)計、設(shè)備、施工和調(diào)試等環(huán)節(jié)分析其成因并提出解決對策。通過對化水系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的總結(jié)，為后續(xù)新建化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試改進和提高提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水處理；調(diào)試；火電廠

近年來，新建超臨界、超超臨界火力發(fā)電機組陸續(xù)投運，對配套化學(xué)水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)、自動化水平的要求不斷提高。而基建期間化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試過程由于設(shè)計疏漏、設(shè)備缺陷、施工質(zhì)量、程控故障等問題，影響水處理系統(tǒng)調(diào)試進度、出水水質(zhì)和程控投入，進而影響鍋爐化學(xué)清洗、沖管等工程節(jié)點的實現(xiàn)。此外，化學(xué)水處理系統(tǒng)從全離子交換處理設(shè)備發(fā)展至超濾、反滲透、電滲析（EDI）的全膜處理工藝，新設(shè)備新工藝應(yīng)用的過程也出現(xiàn)新的問題。本文通過總結(jié)化學(xué)水處理系統(tǒng)的長期現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，分析出現(xiàn)的典型事例，提供解決對策和改進建議。

一、化水系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試問題

1. 反洗流量設(shè)計偏差影響程控功能

某水處理系統(tǒng)細砂過濾器與活性炭過濾器共用反洗水泵，每臺過濾器反洗進水管母管相連，且過濾器反洗進水管只設(shè)有氣動蝶閥。調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)細砂過濾器和活性炭過濾器的反洗流量分別為200m3/h和100m3/h，反洗流量只能通過人工控制泵出口手動閥調(diào)節(jié)，難以實現(xiàn)細砂過濾器與活性炭過濾器自動反洗程控功能的實現(xiàn)。出現(xiàn)此問題的原因是理論計算細砂過濾器與活性炭過濾器的反洗流量接近，可共用反洗水泵，而實際活性炭過濾器反洗流量遠小于設(shè)計流量。

2. 原水處理工藝導(dǎo)致反滲透SDI值超標

原水預(yù)處理設(shè)計采用混凝劑聚合鋁和助凝劑聚丙烯酰胺，除鹽設(shè)備采用反滲透裝置。調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)反滲透進水SDI>4，SDI超標無法滿足反滲透系統(tǒng)投運要求。對預(yù)處理出水進行分析，PH值、濁度、鐵離子、余氯、BOD等指標均合格。進一步排查SDI超標記錄，發(fā)現(xiàn)均出現(xiàn)原水水質(zhì)較時期，期間運行人員均大量投加助凝劑，由于助凝劑聚丙烯酰胺為高分子化合物，過量的聚丙烯酰胺進入后級制水設(shè)備，反滲透SDI值恢復(fù)正常。此外，反滲透系統(tǒng)前未設(shè)計活性炭過濾器對有機物和余氯進行吸附處理，也是造成反滲透系統(tǒng)SDI超標重要原因。

3. 前后級制水設(shè)備流量不匹配

現(xiàn)場調(diào)試發(fā)現(xiàn)某套反滲透設(shè)計最大出力143m3/h，正常出力為110m3/h。而配套水泵最大為147m3/h，根據(jù)反滲透75%回收率計算，反滲透系統(tǒng)147 m3/h的進水流量，其產(chǎn)水量僅能滿足110m3/h正常出力要求。而反滲透系統(tǒng)隨溫度和回收率變化產(chǎn)水流量會下降，進而影響總除鹽水量。建議反滲透系統(tǒng)設(shè)計時需充分考慮反滲透系統(tǒng)回收率和水溫變化，做好前后級制水設(shè)備的水量平衡計算。

二、化水系統(tǒng)設(shè)備缺陷問題

1.混床內(nèi)部裝置材質(zhì)不合格延誤工期

某電廠混床填裝樹脂前檢查發(fā)現(xiàn)中排管出現(xiàn)銹跡，說明混床內(nèi)部采用易腐蝕鋼材，由于混床樹脂需進行酸堿處理，如此鋼材受酸腐蝕造成的樹脂鐵污染，則極大影響樹脂性能和整套水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)。經(jīng)對混床中排管、螺栓、螺帽進行檢測發(fā)現(xiàn)，固定用的螺帽為304鋼非設(shè)計316L不銹鋼材質(zhì)。中排管主體材質(zhì)為設(shè)計要求的316L不銹鋼材質(zhì)，而表面粘附碳鋼。通過與設(shè)備廠家進行技術(shù)分析，認為螺帽是施工過程中混用造成，而中排管附著碳鋼是由于中排管后期打磨處理造成。通過更換316L螺帽，并對中排管表面進行化學(xué)清洗后問題得到解決。

2. 壓縮空氣儲罐排水閥故障造成系統(tǒng)停運

某電廠水處理反滲透裝置采用全自動控制方式投運，調(diào)試期間上位機突然對就地氣動閥失去控制，兩套反滲透故障停運，檢查發(fā)現(xiàn)就地控制柜內(nèi)氣動閥控制器燒壞。經(jīng)更換備件后，閥門恢復(fù)正常。但運行一段時間，就地控制柜內(nèi)氣動閥控制器又被燒壞。經(jīng)仔細核查發(fā)現(xiàn)，與控制器相連的氣源管內(nèi)壓縮空氣帶水，導(dǎo)致控制器短路損壞。而壓縮控制帶水的原因則是壓縮控制儲罐底部自動排水閥故障，導(dǎo)致儀用壓縮空氣儲罐內(nèi)的積水無法排除，儀用壓縮空氣濕度大最終造成閥門控制器損壞。將壓縮空氣儲罐底部自動排水閥更換為手動排水閥，人工定期排放壓縮空氣儲罐積水，問題得到徹底解決。

三、化水系統(tǒng)施工質(zhì)量問題

1. 管道襯膠不均勻造成閥門內(nèi)漏

某水處理系統(tǒng)離子交換器進、出水管采用耐酸堿襯膠管和進口氣動蝶閥，設(shè)備調(diào)試發(fā)現(xiàn)多個閥門存在卡澀和內(nèi)漏的情況。對閥門解體檢查后發(fā)現(xiàn)，此氣動蝶閥蝶片與管道內(nèi)襯膠磨擦導(dǎo)致閥門卡澀，部分閥門碟片邊緣破損造成內(nèi)漏。其原因非閥門質(zhì)量問題，主要是由于閥門前后管道內(nèi)襯膠厚度不均勻，安裝人員只是核查管徑和閥門尺寸，未實際測算氣動蝶閥內(nèi)徑。通過對襯膠管內(nèi)表面進行打磨后，問題得到解決。

2. 管道振動導(dǎo)致閥門開關(guān)反饋故障

某廠多臺離子交換器的正洗排水氣動蝶閥，開關(guān)反饋經(jīng)常不到位，嚴重影響上位機程控系統(tǒng)的投運。熱控人員多次檢修，運行一段時間后閥門反饋裝置仍走位，調(diào)試人員現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)水處理正洗排水管由于床體帶壓且正洗對空排放，末端沒有采取底部支撐措施，管道振動過大造成閥門反饋故障。通過安裝人員對相關(guān)管道加固處理，檢修人員對閥門反饋重新定位后，反饋故障未再重復(fù)出現(xiàn)。

四、化水系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)小結(jié)

總結(jié)以上化水系統(tǒng)調(diào)試過程中暴露的設(shè)計、施工和設(shè)備質(zhì)量問題，對新建化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試工作提供如下意見和建議：

1）調(diào)試前需重視安裝設(shè)計圖紙的審查工作，對設(shè)計工藝流程和設(shè)備選型工作進行質(zhì)量把關(guān)，嚴格做好設(shè)備監(jiān)造、水處理材料的驗收和質(zhì)量檢測工作，需審查管道和罐體材質(zhì)證明和試壓報告，對襯膠設(shè)備做好電火花檢測。

2）調(diào)試期間需做好設(shè)備安裝驗收工作，對設(shè)備外部防腐、支吊架、內(nèi)部固定螺栓、水帽、底部孔板和布水裝置均進行檢查確認。

3）調(diào)試時，充分重視設(shè)計反洗流量偏差大的問題，控制好反洗流量就能保證不出現(xiàn)亂層、跑濾料和樹脂的事故，進而實現(xiàn)反洗和再生程控功能的投運。

目前火電機組化水程控技術(shù)已較為成熟，其實現(xiàn)程度往往取決于工藝調(diào)試的深度。水處理系統(tǒng)程控功能的實現(xiàn)需工藝調(diào)試人員的有效配合，對自動控制步序和聯(lián)鎖保護功能不斷優(yōu)化改進，才能提高系統(tǒng)自動化水平。

參考文獻

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

[2]河南省電力公司.火電工程調(diào)試技術(shù)手冊（化學(xué)卷）[M].北京：中國電力出版社，2004.

作者簡介

彭日亮，山西大唐國際云岡熱電有限責(zé)任公司副總工兼設(shè)備部部長