關(guān)于近期#1機爐水出現(xiàn)硬度現(xiàn)象的分析及建議

張浩

【摘要】本文對平圩電廠#1爐水出現(xiàn)過硬度的異?，F(xiàn)象進行了原因分析，并簡要提出了處理措施。

【關(guān)鍵詞】爐水硬度 磷酸鹽處理 水質(zhì) 排污

前言

我廠兩臺機組爐水均采用全揮發(fā)性處理（AVT）為主，低磷酸鹽處理（LPT）為輔的處理方式，機組正常運行工況下，不加磷酸鹽。只有在異常水質(zhì)如冷態(tài)啟動、凝器泄露、爐水PH低于9.0時，才采用磷酸鹽處理，控制指標按低磷酸鹽處理（LPT）工藝執(zhí)行，即：爐水磷酸根濃度在500-3000微克每升，PH9.0-10.0。

一、問題的提出

最近兩個月來，#1爐水出現(xiàn)硬度次數(shù)較多，幾乎每次都進行了加磷酸鹽處理，一方面加重了凝水精除鹽系統(tǒng)的負擔，混床失效頻繁，另一方面，對于我們參與調(diào)峰機組，有可能會發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象，給機組安全運行帶來威脅。

筆者這里試圖就#1爐水出現(xiàn)硬度的現(xiàn)象進行原因分析并找出解決方法。

一般說來，發(fā)電廠水汽系統(tǒng)出現(xiàn)硬度首先判斷凝汽器是否泄露；其次判斷是否存在疏水、閉式水含硬度以及開式水和服務(wù)水等工業(yè)用生水水竄入熱力系統(tǒng)的情況；再者就是機組啟動時系統(tǒng)沖洗不徹底，爐內(nèi)有其他態(tài)的鈣鎂成分存在。凝汽器泄露或其他情況導致生水進入熱力系統(tǒng)時，不但爐水（凝水、給水）硬度在色階上有顯現(xiàn)，而且其他水汽指標如：鈉、陽導、二氧化硅等數(shù)據(jù)也會有所反映。值得一提的是硅值，生水進入熱力系統(tǒng)后，隨著水溫的升高而導致的膠體硅向活性硅的轉(zhuǎn)化，其值由除氧器、省煤器到爐水是遞增的，且爐水二氧化硅要遠遠大于正常運行值。

二、事件經(jīng)過

1. 5月份U112C#1機檢修后啟動以來，#1爐水共有七次出現(xiàn)硬度（凝水、給水均無硬度）。具體及處理情況如下：（單位：微摩爾每升）

1） 5月22日——24日啟動過程中，爐水硬度1—2.5，投加磷酸鹽后消失。

2） 5月31日7：00爐水硬度1.0，未加藥處理。當日#1爐停運至6月4日，進行水冷壁消缺。

3） 6月19日08：40，爐水硬度2.0，由于加藥系統(tǒng)故障，未加上藥僅加強定排，14：00硬度無。期間凝混進行了一次失效床與備用床的切換。

4） 7月8日，#1爐啟動中，爐水硬度為2.5（7月6日#1爐漏，停運消缺），加藥后消失。

5） 7月23日16：30，爐水硬度1.0，加藥后正常。

6） 7月26日14：00，爐水硬度1.0，加磷酸鹽后處理正常。

7） 7月27日0：20，爐水硬度1.0，加藥處理正常。

其中1、4兩次是機組啟動期間出現(xiàn)的，這里暫不討論，我們來看看余下的五次機組正常運行期間爐水出現(xiàn)硬度的情況。

發(fā)現(xiàn)時間 硬度值（微摩爾每升） 負荷（MW） 凝混運行情況

5月31日07：00 1.0 350 PA、PB運行，旁路40%開。

6月19日08：40 2.0 580 PA、PB運行，旁路100%開 。PB已失效，10：10停運，投PC。

7月23日16：30 1.0 601 PA、PC運行，旁路100%開。PC已失效，次日08：20停運。

7月26日14：00 1.0 602 PA、PC運行，旁路100%開。PC已失效，次日10：00停運。

7月27日0：20 1.0 502 PA、PC運行，旁路100%開。

PC已失效，10：00停運。

可以看出，硬度出現(xiàn)時，凝混有失效床在運行，且無新投床。實際上，混床在末期或失效狀態(tài)下運行，對整個熱力系統(tǒng)的水汽指標有很大影響。

2. 7月27日爐水出現(xiàn)硬度時熱力系統(tǒng)水質(zhì)及精除鹽運行情況。

7月27日0：20水汽接班人員分析#1爐水有微量硬度：1.0，

1） 水質(zhì)

時間

項目 0：00 3：00 6：00 8：00 11：00 14：00 16：00 19：00 22：00

凝結(jié)水 鈉 0.88 0.91 1.03 1.08 1.0 1.02 1.09 1.08 0.37

CC 0.201 0.163 0.18 0.219 0.214 0.204 0.192 0.199 0.143

硬度 0 0 0 0 0 0 0 0 0

除氧器 SC 12.67 13.55 14.10 14.0 13.2 13.6 14.19 14.51 10.23

硅 15.600 16.300 16.600 17.300 17.100 8.680 11.010 11.100 14.330

硬度 0 0 0 0 0 0 0 0 0

省煤器 CC 0.176 0.15 0.165 0.191 0.212 0.201 0.189 0.191 0.147

爐水 SC 13.18 18 16.91 16.9 14.1 13.8 13.62 13.92 9.3

硅 15.720 29.100 23.100 20.300 19.110 19.200 21.050 23.010 19.950

硬度 1 0 0 0 0 0 0 0 0

PH 9.280 9.380 9.350 9.350 9.310 9.330 9.350 9.360 9.200

飽汽 CC 0.152 0.111 0.123 0.169 0.191 0.189 0.151 0.172 0.119

鈉 1.21 0.95 0.81 1.22 1.25 1.13 0.66 0.69 0.33

主汽 CC 0.129 0.104 0.121 0.171 0.164 0.165 0.148 0.149 0.12

鈉 0.63 0.20 0.32 1.05 0.56 0.52 0.35 0.5 0.59

備注：CC陽導 SC 原導 單位 微母每厘米 硬度 微摩爾每升 其余數(shù)據(jù)單位 微克每升

2） 凝水精處理運行、投停情況

0：00——10：00#1機凝結(jié)水混床PA、PC運行，旁路全開。

10：00 #1機凝混PC失效，停運。

16：50 #1機凝混PB備用后投運。

19：10 #1機凝混PA失效，停運。

從以上數(shù)據(jù)看出在爐水出現(xiàn)硬度時，除硅、PH無明顯變化外，整個熱力系統(tǒng)水汽指標均不好，這與凝混在末期甚至失效狀況下運行有直接關(guān)系。在正常情況下凝結(jié)水混床由于加氨的原因，運行中首先是陽樹脂先失效，鈉穿透后表現(xiàn)為系統(tǒng)鈉上升，陽導原導均增大，爐內(nèi)離子平衡被打破。

三、分析

機組在檢修中，系統(tǒng)常常會帶入一些機械雜質(zhì)、鹽類，因此機組冷態(tài)啟動必須分階段進行沖洗，在冷態(tài)啟動投加磷酸鹽過程中，爐水中的鈣、鎂離子與磷酸根生成松疏的水渣，大部分隨排污水被排掉，另外少一部分易黏附在鍋爐受熱面管壁上隨著鍋爐熱負荷的升高常常轉(zhuǎn)化為二次水垢（如MG3（PO4）2，MG（OH）2等）而殘留在爐內(nèi)。據(jù)溶度積規(guī)則，當降低沉淀溶解平衡體系陰、陽離子濃度，使反應商小于標準溶度積常數(shù)時，則可使沉淀溶解。由于我們亞臨界鍋爐在全揮發(fā)處理時，水質(zhì)較純，爐水緩沖性弱，凝混失效時造成的給水水質(zhì)波動對爐水中水質(zhì)變化影響較大，爐水中各種離子內(nèi)部平衡被打破，鹽類之間相互發(fā)生化學反應，這部分水垢有可能低于溶度積回溶在爐水中而表現(xiàn)出來硬度。

四、結(jié)論及建議

1） 根據(jù)近期熱力系統(tǒng)尤其是#1爐水硅維持在較低值（爐水約20微克每升）的情況，至少目前為止可以排除凝器微漏的可能。

2） 爐水PH無下降說明與易溶磷酸鹽隱藏現(xiàn)象無直接關(guān)系。建議在高低負荷段進行磷酸根對比分析，判斷是否發(fā)生磷酸鹽暫時消失現(xiàn)象。

3） 機組啟動期間系統(tǒng)沖洗時鍋爐熱負荷上升較快，磷酸鹽處理時排污不徹底導致有殘余鈣鎂鹽類存在是近期爐水頻繁出現(xiàn)硬度的根本，鹽類回溶是直接原因而凝混在失效狀態(tài)下運行導致的爐水水質(zhì)變化是誘因。

4） 爐水硬度出現(xiàn)時，加強定排換水，根據(jù)情況可投加磷酸鹽，采用平衡磷酸鹽處理工藝（EPT），要求配置合適的磷酸三鈉濃度，嚴格控制爐水中磷酸根含量。

5） 加強氫型凝混運行期間的監(jiān)督，失效及時停運。要求離線和在線儀表準確、完好，值班人員分析判斷正確。