火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)常見原因及對策分析

常海強(qiáng)

摘要：關(guān)于火力發(fā)電廠中水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的問題，由于會影響到整個機(jī)組的運行，因此需要進(jìn)行研究與分析。本次研究以火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)進(jìn)行研究，在分析其超標(biāo)常見原因的基礎(chǔ)上提出針對性的解決措施，并結(jié)合實例進(jìn)行實際分析，希望能夠為一線工作提供參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)；常見原因及對策

0 引言

水汽氫導(dǎo)率能夠間接反映出水腫雜質(zhì)陰離子的總量，是了解水汽品質(zhì)的重要指標(biāo)。如果水汽氫導(dǎo)率出現(xiàn)上升的情況，這就說明在蒸汽中雜質(zhì)的質(zhì)量濃度上升[1]。如果水汽中的氯離子的濃度較高，也就容易導(dǎo)致初凝水PH值下降引發(fā)對金屬的酸性腐蝕。特別是火電機(jī)組，其對水汽質(zhì)量提出了更高的要求，針對其中水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的原因進(jìn)行分析具有現(xiàn)實意義。

1 火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)常見原因

1.1凝汽器滲漏

在以往的認(rèn)識中，認(rèn)為凝汽器滲透是導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因也是常見原因，但是發(fā)現(xiàn)就算將機(jī)組的凝汽器更換為不銹鋼管，仍然會出現(xiàn)水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)問題，這說明凝汽器滲透不是導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的唯一原因。

1.2丙酮肟

很多工廠在認(rèn)識到聯(lián)氨的問題之后，逐漸使用丙酮肟代替聯(lián)氨，其主要是用于水的化學(xué)除氧劑。但是，發(fā)現(xiàn)隨著丙酮肟用量的增加，水汽氫導(dǎo)率指標(biāo)也在隨之增加，這是因為就算是很少量的丙酮肟在水汽系統(tǒng)的高溫高壓下，會產(chǎn)生低分子有機(jī)酸，再經(jīng)過與陽離子的交換柱后，從而導(dǎo)致氫電導(dǎo)率上升。但是，就算不加丙酮肟氫電導(dǎo)率的值都會超過0.3μS/cm，仍然超過控制標(biāo)準(zhǔn)，因此，添加丙酮肟會導(dǎo)致氫電導(dǎo)率上升，但不是主要原因。

1.3補(bǔ)給水

有研究發(fā)現(xiàn)如果使用地表水作為水源的電廠會經(jīng)常發(fā)生有機(jī)物污染補(bǔ)給水的情況[2]，其中原理在于有機(jī)物隨補(bǔ)給水進(jìn)入到鍋爐中，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有機(jī)酸、無機(jī)酸，然后跟隨蒸汽進(jìn)入到汽輪機(jī)中，會腐蝕汽輪機(jī)隔板、軸和葉片。補(bǔ)給水匯總的有機(jī)物在鍋爐內(nèi)會產(chǎn)生甲酸、乙酸，這是導(dǎo)致氫電導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因。

2 解決火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的措施分析

2.1加強(qiáng)預(yù)處理

對預(yù)處理工藝進(jìn)行改造，將運行方式進(jìn)行優(yōu)化，提高對有機(jī)物的去除率，最好能夠投入一定的人力、物力對加藥系統(tǒng)進(jìn)行改造，可在平流沉淀池中加裝一個指形槽。另外在維持系統(tǒng)溶解氧合格的基礎(chǔ)上，盡量不加或者少加丙酮肟[3]。

2.2加強(qiáng)活性炭過濾器

從便于改造和降低改造成本的角度出發(fā)，可以在利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上在一級除鹽前改裝活性炭過濾器，內(nèi)裝2200mm高的活性炭，將運行流速控制在8-10m/h，通過利用活性炭的吸附特性，實現(xiàn)對水中有機(jī)物的去除。加上活性炭能夠與水中的氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以有效去除水中余氯[4]。當(dāng)水通過活性炭過濾器，出水后其中余氯含量基本接近零。這種方式不僅能夠利用活性炭過濾器有效去除水中有機(jī)物，還能夠去除余氯，能夠減少和降低鍋爐補(bǔ)給水中有機(jī)物含量。

2.3使用丙烯酸213強(qiáng)堿陰離子交換樹脂

雖然上文中提到了使用活性炭過濾器，但是還需要考慮到一個問題，就是活性炭吸附有機(jī)物會存在飽和的問題。從經(jīng)濟(jì)成本角度來看，更換活性炭費用高，而且隨著時間的延長活性炭對水中有機(jī)物的吸附能力會逐漸降低[5]。為了保證水汽系統(tǒng)氫電導(dǎo)率指標(biāo)合格并達(dá)到延長活性炭使用年限的效果，可以考慮將凝膠型苯乙烯系201×7型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂更換為大孔丙烯酸系213型陰樹脂，這類樹脂交換容量高，能夠提高交換速度，對天然水中的有機(jī)物能夠起到良好的附和解析能力，這對于保證水汽氫電導(dǎo)率達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)具有良好效果。

2.4調(diào)節(jié)水樣流量

在機(jī)組運行的過程中，可以考慮調(diào)大水樣流量，減少磷酸根離子對水樣氫電導(dǎo)率的影響。而且盡量保持水樣處于一個穩(wěn)流狀態(tài)，避免部分部位的有機(jī)物溶解析出磷酸根離子影響到氫電導(dǎo)率。另外在機(jī)組停運檢修的過程中，可以將就地一、二次閥門、高溫架上的減壓閥等各種閥門進(jìn)行拆卸，凈油處理。當(dāng)機(jī)組啟動時，可以增加水樣的排污，將管道內(nèi)殘留的雜質(zhì)清除[6]。

3 結(jié)合實例分析加強(qiáng)火力發(fā)電廠水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的處理

3.1實例分析

某火力發(fā)電廠一共有11臺機(jī)組，2套獨立運行的二級除鹽補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，A套除鹽系統(tǒng)主要向1-6機(jī)組供水，B套向7-11機(jī)組供水。A套采用的原水為地下水，而B套采用的原水為自來水。11臺機(jī)組一直水汽品質(zhì)良好，氫電導(dǎo)率處于正常范圍內(nèi)。但后期，出現(xiàn)了水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的情況，并且是持續(xù)超標(biāo)，最高時達(dá)到0.81μS/cm。

3.2水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)分析與處理

本次對該火力發(fā)電廠的水汽品質(zhì)進(jìn)行查定與現(xiàn)場試驗，對水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)進(jìn)行分析與診斷，希望找到水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的原因，并提出針對性解決措施。通過一次大修揭缸檢查發(fā)現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓缸最末二級葉片和隔板上發(fā)現(xiàn)了多處腐蝕坑，后經(jīng)過鑒定確定為典型的汽輪機(jī)沖刷性酸腐蝕。這說明在水汽中存在酸性物質(zhì)，正是因為酸性物質(zhì)的存在，導(dǎo)致水汽品質(zhì)下降和水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)。

機(jī)組在正常運行的情況下，爐水中雜質(zhì)含量低。一旦機(jī)組出現(xiàn)泄露或者補(bǔ)給水出現(xiàn)問題，或者是水處理樹脂泄露進(jìn)入到鍋爐中，水雜質(zhì)含量會明顯升高，從而導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)。僅僅是是對鍋爐給水進(jìn)行加氨處理，但是只要水中存在酸性物質(zhì)就還是會存在酸腐蝕。因此需要查明爐內(nèi)雜質(zhì)的具體來源。

使用離子色譜分析方法測定該機(jī)組水汽中中陰離子的含量，最后發(fā)現(xiàn)水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)是因為低分子有機(jī)酸超標(biāo)導(dǎo)致，這就導(dǎo)致前面提到的汽輪機(jī)出現(xiàn)酸腐蝕的原因。為了查明低分子有機(jī)酸的來源，采用切換補(bǔ)給水的方式，同時排除凝汽器泄露、生產(chǎn)返回水等因素的影響，最后發(fā)現(xiàn)低分子有機(jī)酸的存在是除鹽水中含有過量的分子態(tài)有機(jī)物，隨補(bǔ)給水進(jìn)入到鍋爐中。

使用活性炭和D730有機(jī)物吸附樹脂進(jìn)行對比研究，通過試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)過濾器處于PH值較低的環(huán)境下，兩種濾料都能夠?qū)τ袡C(jī)物進(jìn)行節(jié)流，大大降低除鹽水中的有機(jī)物。發(fā)現(xiàn)，活性炭的去除率更高，但是費用高，而D730樹脂去除效果一般，而再生容易。同時加強(qiáng)在線余氯表的運行與維護(hù)，對加藥系統(tǒng)進(jìn)行控制，也能夠提高余氯的去除效果。

4 結(jié)語

本次研究對火力發(fā)電廠中比較常見的水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)原因進(jìn)行了分析，并提出了針對性的處理措施。同時結(jié)合實際案例，對水汽品質(zhì)進(jìn)行了查定分析與試驗研究，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)的主要原因，發(fā)現(xiàn)是運用活性炭或者D730樹脂都能夠有效去除和減少原水有機(jī)物，同時再優(yōu)化加藥系統(tǒng)，最終能夠解決水汽氫導(dǎo)率超標(biāo)問題并減少酸腐蝕的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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