超臨界機(jī)組氨水質(zhì)量認(rèn)定分析

王遠(yuǎn)

摘 要：超臨界機(jī)組給水處理要求所加氨水純度很高，而當(dāng)前發(fā)電企業(yè)不具備按標(biāo)準(zhǔn)要求對氨水進(jìn)行驗(yàn)收的條件。針對這個(gè)問題，本文通過對氨水使用期間的給水指標(biāo)進(jìn)行分析，從側(cè)面解決了氨水質(zhì)量認(rèn)定問題。

關(guān)鍵詞：超臨界；氨水質(zhì)量；給水指標(biāo)

中圖分類號：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 電廠在氨水入廠質(zhì)量驗(yàn)收過程中遇到的問題

為了降低給水系統(tǒng)的各種金屬的綜合腐蝕速率，火電廠都要進(jìn)行鍋爐給水處理，向給水加入水處理藥劑，改變水的成分及其化學(xué)特性，如pH值、氧化還原電位等。隨著機(jī)組參數(shù)和給水水質(zhì)的提高，給水處理工藝也在不斷發(fā)展和完善，目前有3種處理方式，即還原性全揮發(fā)處理、弱氧化性全揮發(fā)處理和加氧處理。無論采用哪一種處理方法，都必須在給水中加入氨水。

隨著超臨界直流鍋爐的不斷投產(chǎn)，入廠氨水的質(zhì)量驗(yàn)收成了困擾電廠的問題。因?yàn)橹绷麇仩t沒有汽包，給水經(jīng)過省煤器、水冷壁管吸收熱量后全部變成蒸汽，所以，與汽包鍋爐相比，直流鍋爐對鍋爐給水水質(zhì)要求相對較高，對所加氨水的質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，要求所加氨水為分析純或以上級別，也就是要達(dá)到GB/T 631—2007《化學(xué)試劑 氨水》中的相關(guān)要求。

發(fā)電企業(yè)如果按照GB/T 631—2007對氨水進(jìn)行驗(yàn)收，需要用原子吸收光譜儀測定鈉、鎂、鉀、鈣、鐵、銅、鉛等雜質(zhì)含量，這對發(fā)電企業(yè)來說是不可能做到的。首先，當(dāng)前并不是每個(gè)電廠配備原子吸收光譜儀。其次，配備原子吸收光譜儀的企業(yè)也僅能化驗(yàn)鐵和銅兩項(xiàng)常用指標(biāo)。

為解決這個(gè)問題需要先對給水體系做分析。

2 氨水質(zhì)量認(rèn)定分析的依據(jù)

2.1 在加氨的純水體系中電導(dǎo)率和pH值的關(guān)系

超臨界機(jī)組給水相當(dāng)于純水體系，在純水體系中，水的電導(dǎo)率、pH值和加氨量之間有著嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系，只要測量出一個(gè)數(shù)據(jù)，就可以求出另外兩個(gè)數(shù)據(jù)。

在25℃的純水體系中，電導(dǎo)率和pH值符合以下公式關(guān)系：

pH=lgk+8.57 （1）

A=（13.2k2+62.7k）×10-3 （2）

上式中k值為電導(dǎo)率（μS/cm），A為加氨量（mg/L）。

反之，如果體系中的電導(dǎo)率和pH值符合以上公式（1）的關(guān)系，說明該體系是純水體系，可以證明該體系中所加氨水所含雜質(zhì)極少，純度較高。

2.2 給水中鐵含量與氨水純度的關(guān)系

現(xiàn)在所用氨水是用液氨配制的，液氨中的一個(gè)重要雜質(zhì)是鐵。當(dāng)給水的pH值控制在9.2～9.6時(shí)，根據(jù)公式（1）、（2）不難計(jì)算出這時(shí)的加氨量在0.508mg/L～2.189mg/L，如果所用氨水為分析純氨水，其中的雜質(zhì)鐵含量為≤0.00002%，在給水中由加氨導(dǎo)致的鐵含量增加最大為0.00175μg/L，和正常運(yùn)行時(shí)給水鐵含量≤5μg/L的控制標(biāo)準(zhǔn)相比，本來可以忽略不計(jì)，但如果氨水質(zhì)量不好，氨水中雜質(zhì)鐵含量達(dá)到0.02%時(shí)，給水中由加氨導(dǎo)致的鐵含量就會增加至1.75μg/L，這時(shí)就不容忽視了。反之，如果給水鐵含量增加不大，則說明所加氨水的質(zhì)量不是很差，可以使用。

3 舉例說明

某廠本來有固定的供應(yīng)商，氨水質(zhì)量也比較有保證，后來由于種種原因需要更換供貨商，如何判斷新進(jìn)氨水和舊氨水質(zhì)量相當(dāng)，成了廠里的燃眉之急。應(yīng)用以上理論，基本解決了這個(gè)難題，具體過程如下所述。

廠里a、b機(jī)組都是670MW的超臨界機(jī)組，兩臺機(jī)組共用一套加藥系統(tǒng)。在3月份對某公司的氨水進(jìn)行了試用，試用期間各種關(guān)系分析如下：

3.1 給水的電導(dǎo)率和pH值關(guān)系分析

試用期間機(jī)組電導(dǎo)率和pH值的關(guān)系見表1。

（a）表1中的pH值和電導(dǎo)率值取的都是每天早上10：00的數(shù)值。

（b）表1中的估算pH值為將實(shí)測電導(dǎo)率值代入公式（1）計(jì)算得到的數(shù)值。

從表1可以看出估算值和原值符合得較好， 體系的pH值和電導(dǎo)率的關(guān)系是符合公式（1）的，證明體系是純水體系，從側(cè)面證明了所加氨水的純度較高。

3.2 給水鐵含量分析

使用質(zhì)量比較好的舊氨水時(shí)機(jī)組給水含鐵量統(tǒng)計(jì)見表2。

試用新氨水機(jī)組給水鐵含量統(tǒng)計(jì)見表3。

由上面表2、表3可以看出使用新、舊氨水，給水鐵含量沒有顯著變化，而且給水的鐵含量也沒有超出不大于5μg/L的國家標(biāo)準(zhǔn)，說明所用氨水純度較高，質(zhì)量較好，可以放心使用。

3.3 結(jié)論

經(jīng)過以上兩個(gè)方面的考察，基本可以認(rèn)定：給水中加入該公司氨水基本不影響給水品質(zhì)，可以放心使用。

結(jié)語

本文根據(jù)純水體系的特征，在實(shí)際工作中通過對氨水使用期間的電導(dǎo)率和pH值指標(biāo)對應(yīng)關(guān)系和給水鐵含量進(jìn)行分析，從側(cè)面解決了氨水質(zhì)量的認(rèn)定問題，也解決了生產(chǎn)中的燃眉之急，為超臨界機(jī)組火力發(fā)電廠選用氨水提供了有益的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李正奉.電廠化學(xué)設(shè)備及系統(tǒng)[D].武漢：武漢大學(xué)，2006.

[2]火電廠水處理和水分析人員資格考核委員會.電力系統(tǒng)水處理培訓(xùn)教材[M].北京：中國電力出版社，2009：224.