關(guān)于陰離子交換器投運(yùn)時(shí)電導(dǎo)高而硅酸根不高的原因分析

梅學(xué)英 郭宏武（鄭州發(fā)祥電力有限公司，河南鄭州 452477）

關(guān)于陰離子交換器投運(yùn)時(shí)電導(dǎo)高而硅酸根不高的原因分析

梅學(xué)英 郭宏武（鄭州發(fā)祥電力有限公司，河南鄭州 452477）

火力發(fā)電廠水處理制水工藝經(jīng)常用的有：離子交換樹(shù)脂法和反滲透法，這里我們主要探討：離子交換法制除鹽水時(shí)，陰離子交換器電導(dǎo)高而二氧化硅不高投運(yùn)不上的原因分析

陰離子交換樹(shù)脂；電導(dǎo)；硅酸根

火力發(fā)電廠是利用熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換工廠。其生產(chǎn)過(guò)程為：水在鍋爐中吸收燃料燃燒放出的熱能變成蒸汽；蒸汽的熱能在汽輪機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。因此，在火力發(fā)電廠水是能量轉(zhuǎn)換的唯一工質(zhì)，起著非常重要的作用，鍋爐和汽輪機(jī)為火力發(fā)電的主要設(shè)備，為保證他們的正常運(yùn)行，對(duì)鍋爐用水的質(zhì)量有很嚴(yán)格的要求，而且，機(jī)組中蒸汽參數(shù)愈高，對(duì)其水質(zhì)要求愈嚴(yán)。

鄭州發(fā)祥電力有限公司水處理工藝采取目管制式，為3臺(tái)無(wú)頂壓逆流再生式強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換器，2臺(tái)鼓風(fēng)式除碳器，3臺(tái)無(wú)頂壓逆流再生式強(qiáng)堿型陰離子交換器，2臺(tái)混合離子交換器最大出力78噸/小時(shí)，在正常情況下一套陰離子交換器、一套陽(yáng)離子交換器、一套混床運(yùn)行，另外兩套備用或檢修。水處理制水工藝流程為：深井水→生水泵→機(jī)械過(guò)濾器→陽(yáng)離子交換器→鼓風(fēng)式除碳器→中間水池→中間水泵→陰離子交換器→混床→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。

1 存在問(wèn)題及原因分析

鄭州發(fā)祥電力有限公司水處理陽(yáng)、陰離子交換器和混合離子交換器樹(shù)脂都是1995年機(jī)組擴(kuò)建時(shí)安裝的到現(xiàn)在一直沒(méi)有更換，出水電導(dǎo)率為在線監(jiān)測(cè)，2016年11月份以前一直運(yùn)行都很正常，從12月份以后逐漸出現(xiàn)陰離子交換器在第一次投運(yùn)時(shí)電導(dǎo)降不下來(lái)，而二氧化硅合格。其原因我們從以下幾個(gè)方面分析：

1.1 在線電導(dǎo)表電極失效

發(fā)祥電力水處理制水設(shè)備3臺(tái)陰離子交換器分別設(shè)計(jì)有三臺(tái)電導(dǎo)率儀，在正常投運(yùn)時(shí)將陰離子交換器正洗到出水電導(dǎo)≤10us/cm，二氧化硅≤20ug/L開(kāi)始投入運(yùn)行，近期三臺(tái)都出現(xiàn)電導(dǎo)正洗到20us/cm左右降不下來(lái)，二氧化硅合格。我們根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要在電導(dǎo)超標(biāo)的情況下將陰離子交換器投入運(yùn)行，結(jié)果陰離子交換器運(yùn)行30分鐘以后，電導(dǎo)又慢慢地降到10us/cm以下規(guī)定值。陰離子交換器正洗時(shí)間長(zhǎng)不僅影響到陰離子交換器周期制水量降低，而且電導(dǎo)超標(biāo)還導(dǎo)致混合離子交換器電導(dǎo)高、失效快、再生頻繁，使得酸堿耗也升高，更進(jìn)一步說(shuō)如果長(zhǎng)期這樣運(yùn)行嚴(yán)重影響熱力設(shè)備的安全運(yùn)行。我們首先聯(lián)系熱工人員將在線導(dǎo)電度表電極進(jìn)行清理，其結(jié)果稍有好轉(zhuǎn)。

1.2 Nɑ+含量偏高導(dǎo)致陰離子交換器出水電導(dǎo)率升高

在線導(dǎo)電度表電極清理后，電導(dǎo)率升高的現(xiàn)象仍然不時(shí)地出現(xiàn)，檢查有關(guān)閥門也未發(fā)現(xiàn)異常情況，懷疑是陽(yáng)離子交換器出水Nɑ+含量超標(biāo)，我們對(duì)鈉離子濃度計(jì)進(jìn)行校核，結(jié)果誤差也都在規(guī)定范圍內(nèi)；又對(duì)涉及到的四臺(tái)深井水各項(xiàng)雜質(zhì)離子與往年分析結(jié)果進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)也無(wú)發(fā)現(xiàn)異常情況，也就排除了陽(yáng)離子交換器出水Nɑ+含量偏高，而導(dǎo)致陰離子交換器出水電導(dǎo)率升高的可能。

1.3 再生劑堿液質(zhì)量差導(dǎo)致

再生陰離子交換器我們用的是工業(yè)燒堿，按國(guó)標(biāo)規(guī)定：工業(yè)燒堿NɑOH≥30%、NɑCL≤0.01%、Na2CO3≤0.4%、Fe3+≤0.001%,為了查清事情的根源，我們將此時(shí)用的工業(yè)燒堿送到鄭州電力試驗(yàn)研究所專業(yè)監(jiān)督部門化驗(yàn)，以上指標(biāo)也都在合格范圍之內(nèi)，也排除了堿液質(zhì)量差導(dǎo)致陰離子交換器電導(dǎo)高的原因。

1.4 樹(shù)脂超過(guò)使用年限，運(yùn)行周期長(zhǎng)導(dǎo)致陰離子交換器電導(dǎo)高

發(fā)祥電力公司水處理陰離子交換樹(shù)脂是1995年擴(kuò)建時(shí)安裝的，按部頒標(biāo)準(zhǔn)一般情況下10年為使用有效期，因?yàn)橘Y金緊張到現(xiàn)在一直沒(méi)有更換。我們參照相關(guān)專業(yè)書(shū)籍和20多來(lái)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)每運(yùn)行15～20個(gè)周期進(jìn)行一次大反洗，值班人員一直執(zhí)行地都比較好、運(yùn)行情況也比較正常。但是，隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)樹(shù)脂污染逐漸嚴(yán)重，破碎樹(shù)脂也比較多；再者，從2016年12月起公司對(duì)內(nèi)部、外界供暖用水量比原來(lái)多20%，如果仍按照原來(lái)規(guī)定15～20個(gè)周期大反洗并不能將樹(shù)脂層表面及內(nèi)部的污物和破碎的樹(shù)脂清理干凈。因此我們針對(duì)以上情況，召開(kāi)有關(guān)人員技術(shù)交流會(huì)以后改為每運(yùn)行10個(gè)周期進(jìn)行一次大反洗，使得整臺(tái)陰離子交換器樹(shù)脂都徹底反洗一遍，控制好流量和流速，并遵循大反洗時(shí)“先小后大”流量的原則，反洗后沉降靜置完全，再開(kāi)始進(jìn)2倍堿液進(jìn)行再生，經(jīng)過(guò)兩輪的交替試驗(yàn)現(xiàn)在三臺(tái)陰離子交換器在投運(yùn)時(shí)電導(dǎo)超標(biāo)的不正?，F(xiàn)象都已經(jīng)消除，三臺(tái)陰離子交換器均恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。

2 采取對(duì)策

根據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際情況我們所采取的措施有以下幾個(gè)方面

①嚴(yán)格控制再生劑質(zhì)量，嚴(yán)禁不合格酸、堿進(jìn)廠；②嚴(yán)格按規(guī)程操作，并對(duì)再生人員開(kāi)技術(shù)交流會(huì)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短；③及時(shí)校核水處理硅酸根分析儀、鈉離子濃度計(jì)、電導(dǎo)率儀等等儀器，確保各項(xiàng)化驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠，為化學(xué)監(jiān)督提供依據(jù)；④加大設(shè)備巡視力度，有缺陷及時(shí)聯(lián)系檢修處理；⑤提高值班人員責(zé)任心，嚴(yán)格監(jiān)督認(rèn)真分析，有異常情況及時(shí)匯報(bào)，力爭(zhēng)將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

終上所述，鄭州發(fā)祥電力水處理設(shè)備陰離子交換器在投運(yùn)時(shí)電導(dǎo)高正洗時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致陰離子交換器周期制水量降低的原因已經(jīng)查明，但是樹(shù)脂超過(guò)規(guī)定使用年限，新的問(wèn)題可能還會(huì)發(fā)生，全部更換將會(huì)給公司造成一定損失，這就給我們的化學(xué)管理工作者帶來(lái)很多的不利的因素，在以后的工作中遇到任何不安全因素我們應(yīng)該查閱專業(yè)書(shū)籍，組織有經(jīng)驗(yàn)的師傅全面分析討論，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，確保電力行業(yè)熱力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[1]李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M]北京.中國(guó)電力出版社,2007.