淺談火電廠精處理在設(shè)備運(yùn)行中的地位

高 平

（華潤(rùn)電力新能源（邯鄲）有限公司，河北邯鄲 056000）

0 引言

鍋爐補(bǔ)給、凝結(jié)水等疏水組成了火電廠的鍋爐給水系統(tǒng)，而凝結(jié)水系統(tǒng)在當(dāng)中占最大的比例。通過(guò)凝結(jié)水精處理，能夠?qū)⒛Y(jié)水中的鹽分、懸浮物等雜質(zhì)剔除干凈，保證水的純度，降低設(shè)備的被腐蝕程度。凝結(jié)水的精處理系統(tǒng)如果出現(xiàn)了斷水等情況，會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)組產(chǎn)生影響，所以保證精處理設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，是保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。在大容量的發(fā)電廠中設(shè)置凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，對(duì)保證機(jī)組的運(yùn)行安全是十分重要的，分析凝結(jié)水精處理系統(tǒng)所出現(xiàn)的問(wèn)題，提出有效的解決措施。

1 凝結(jié)水精處理的作用

在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)水遭到污染的情況下，例如鍋爐補(bǔ)給水所帶來(lái)的雜質(zhì)、金屬腐蝕物等。精處理系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些腐蝕物[1]、膠體等進(jìn)行去除。在機(jī)組中應(yīng)用精處理設(shè)備，能夠減少機(jī)組的開(kāi)啟時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)約成本的目的；當(dāng)凝汽器出現(xiàn)泄漏的情況時(shí)，也能夠確保機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行；在發(fā)生較為嚴(yán)重的泄漏時(shí)，能夠按照預(yù)定的程序?qū)C(jī)組停機(jī)[2]。

2 凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行流程

2.1 運(yùn)行系統(tǒng)

一般情況下，火電廠安裝的精處理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的流程環(huán)節(jié)包含水泵出口、高速混床等。再凝結(jié)水的精處理系統(tǒng)中，還加入了再生設(shè)備和過(guò)濾設(shè)備等，其中再生設(shè)備有2 臺(tái)，過(guò)濾設(shè)備有3 臺(tái)。再加上清洗系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)，共同組成了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。

2.2 加藥系統(tǒng)

許多火電廠進(jìn)行給水處理時(shí)，所使用的都是二級(jí)加氨的方法。通常情況下會(huì)配置2 臺(tái)加藥泵：1 臺(tái)備用、1 臺(tái)運(yùn)行。根據(jù)具體情況添加合適的氨氣設(shè)備，能夠保證氨氣的運(yùn)行。

2.3 旁路系統(tǒng)

當(dāng)前，許多旁路閥都采取電動(dòng)型的方式運(yùn)行，在精處理裝置中，也具有旁路系統(tǒng)。該系統(tǒng)的使用能夠保證最大凝結(jié)水流的通過(guò)，還能夠依據(jù)壓差信號(hào)進(jìn)行控制，達(dá)到自動(dòng)化操作的目的，同時(shí)也可以進(jìn)行手動(dòng)操作。在總旁路系統(tǒng)中，設(shè)置有電動(dòng)閥和手動(dòng)閥，旁路電動(dòng)門通常情況下與凝結(jié)水泵連接，通過(guò)凝結(jié)水泵進(jìn)行聯(lián)啟。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)本身的壓力會(huì)增加，從而破壞樹脂膜，導(dǎo)致過(guò)濾能力下降。對(duì)于配水裝置，會(huì)受到更大的影響。

2.4 再生系統(tǒng)和樹脂輸送系統(tǒng)

當(dāng)前高塔分離技術(shù)相對(duì)較為成熟，在輸送的時(shí)候，能夠保證殘余的樹脂不會(huì)對(duì)再生樹脂產(chǎn)生二次污染。但是，2 臺(tái)樹脂輸送管道容易出現(xiàn)串聯(lián)的情況。所以在操作的過(guò)程中，工作人員要按照操作流程進(jìn)行執(zhí)行。另外樹脂清洗也是重要工作，決定了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的處理效果。為了保證這個(gè)流程能夠滿足需求，需要優(yōu)化塔器結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變進(jìn)水量的流速進(jìn)行操作。再生過(guò)程需要工作人員進(jìn)行合理操作，當(dāng)加入31%的HCl 后再加水，這樣水的質(zhì)量才能得到保證。

3 運(yùn)行安全事故

3.1 樹脂泄漏

精處理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，因運(yùn)行人員的操作不當(dāng)，使壓凝結(jié)水進(jìn)入樹脂輸送管道，導(dǎo)致管道破損、樹脂大量泄漏、前置過(guò)濾器損壞等事故。樹脂泄漏會(huì)給電廠帶來(lái)較大損失，再生系統(tǒng)一般情況下承受的最大壓力為0.8 MPa，而精處理的離子交換系統(tǒng)的運(yùn)行壓力一般為3.0～4.0 MPa。低壓系統(tǒng)利用沖洗水管與樹脂輸送管連接，如果出現(xiàn)互竄情況，便可能出現(xiàn)泄漏事故。

3.2 機(jī)組斷水

如果精處理系統(tǒng)出現(xiàn)事故，凝結(jié)水便會(huì)出現(xiàn)斷流的問(wèn)題，從而影響機(jī)組的運(yùn)行。例如，某個(gè)運(yùn)行人員通過(guò)手動(dòng)退出精處理系統(tǒng)，除氧器的補(bǔ)水流量歸零，然后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行旁路清理，直接退出了精處理系統(tǒng)，導(dǎo)致斷水情況的產(chǎn)生。

3.3 水帽損壞

精處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水泵突然啟動(dòng)、停止，會(huì)影響系統(tǒng)設(shè)備，尤其是對(duì)進(jìn)出口的水帽造成影響。凝結(jié)水泵的跳閘，會(huì)使系統(tǒng)失壓，容易使水倒流入凝汽器，導(dǎo)致混床下部水帽變型。

3.4 工作人員依賴自動(dòng)化程序

從前期調(diào)試到后期運(yùn)行，工作人員的專業(yè)素質(zhì)決定了精處理設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。當(dāng)前，許多工作人員過(guò)分依賴于設(shè)備的自動(dòng)化程序，忽略對(duì)自身動(dòng)手能力的培養(yǎng)，因此當(dāng)事故出現(xiàn)后，解決問(wèn)題的能力不高[3]。

3.5 高速混床的出水水質(zhì)存在問(wèn)題

對(duì)高速混床出水水質(zhì)和制水量產(chǎn)生影響的因素有很多，最為主要的是人為原因，例如，技術(shù)人員工作不認(rèn)真，沒(méi)有按照相應(yīng)的流程進(jìn)行操作。其次是設(shè)備的原因，如，未及時(shí)補(bǔ)充樹脂、樹脂劣化等情況。某廠的制水量從10 萬(wàn)噸降到了6 萬(wàn)噸，在問(wèn)題排查后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)楦咚倩齑矁?nèi)部進(jìn)水擋板較薄、出現(xiàn)變形，導(dǎo)致內(nèi)部偏流嚴(yán)重，影響了周期制水量，要更換新的擋板來(lái)滿足設(shè)計(jì)的需求[4]。

3.6 再生系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕

2 臺(tái)機(jī)組使用1 個(gè)共生系統(tǒng)，通過(guò)使用完全分離法，滿足樹脂的再生、清洗等要求。進(jìn)行樹脂的分離關(guān)鍵在于對(duì)流速和反洗流量的控制，要根據(jù)不同的樹脂決定不同樹脂的反洗流量和流速，防止出現(xiàn)交叉污染。但是，在再生的過(guò)程中要避免泵頭因?yàn)楦g而產(chǎn)生的穿孔[5]。

3.7 精處理閥門內(nèi)漏

一般情況下，精處理系統(tǒng)承受的壓力約在3.5 MPa，在氣動(dòng)蝶閥處容易出現(xiàn)內(nèi)漏的情況，較影響設(shè)備的出水質(zhì)量。尤其在高速混床進(jìn)出口氣動(dòng)閥處出現(xiàn)內(nèi)漏，會(huì)導(dǎo)致再生系統(tǒng)對(duì)低壓設(shè)備造成影響。面對(duì)該問(wèn)題，工作人員需要進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并對(duì)操作流程進(jìn)行控制，對(duì)各個(gè)閥門進(jìn)行檢查等措施。

3.8 機(jī)組運(yùn)行人員缺乏溝通和安全意識(shí)

許多事故的產(chǎn)生來(lái)源是因?yàn)檫\(yùn)行人員缺乏安全意識(shí)，在事故初發(fā)時(shí)沒(méi)有認(rèn)真進(jìn)行處理，導(dǎo)致事故擴(kuò)大?；蛘呷鄙侔踩庾R(shí)進(jìn)行誤操作，從而導(dǎo)致事故發(fā)生。精處理系統(tǒng)多由自身的編程進(jìn)行控制，電廠輔控工作人員通過(guò)簡(jiǎn)單操作就能保證其運(yùn)行，而凝結(jié)水泵、聯(lián)鎖啟停則由集控人員控制。但是這兩類工作人員在日常的工作中缺乏溝通，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題后，常常因?yàn)椴荒軈f(xié)調(diào)處理而擴(kuò)大事故的發(fā)生。

3.9 控制系統(tǒng)保護(hù)邏輯不完善

許多電廠因?yàn)橹贫炔缓侠恚幚硐到y(tǒng)缺乏專業(yè)人士維護(hù)，設(shè)備運(yùn)行缺乏穩(wěn)定性。因此，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后，常常找不到問(wèn)題出現(xiàn)的原因。此外，精處理系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)沒(méi)有完善的邏輯圖，邏輯圖多由廠家給予的常規(guī)聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)置，但是沒(méi)有解決低壓系統(tǒng)串聯(lián)設(shè)置聯(lián)鎖保護(hù)。

3.10 精處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不完善

精處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷會(huì)給運(yùn)行安全帶來(lái)影響。例如，在羅茨風(fēng)機(jī)出口沒(méi)有進(jìn)行冷卻水的設(shè)計(jì)，受高溫影響，導(dǎo)致樹脂破壞，影響其使用壽命。再如，樹脂傳輸管道沒(méi)有設(shè)置安全閥，導(dǎo)致傳輸時(shí)因?yàn)槌瑝菏箻渲饴＿@些缺陷都較為常見(jiàn)，但是沒(méi)有引起重視，所以極容易出現(xiàn)安全事故。

4 發(fā)電廠凝結(jié)水精處理策略分析

4.1 提高運(yùn)行人員專業(yè)水平

為提高精處理設(shè)備的使用質(zhì)量，首先是提高技術(shù)人員的能力。對(duì)運(yùn)行人員在崗期間進(jìn)行定期培訓(xùn)，提煉常見(jiàn)問(wèn)題，通過(guò)講師講解讓工作人員了解解決方法，從而防止問(wèn)題的出現(xiàn)。通過(guò)提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平，能夠?yàn)槟Y(jié)水精處理設(shè)備的運(yùn)行提供保證，從而預(yù)防出現(xiàn)不必要的問(wèn)題。

4.2 強(qiáng)化監(jiān)督管理

在凝結(jié)水的精處理過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的管理，有目地制定計(jì)劃，并對(duì)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而避免事故的發(fā)生。而當(dāng)問(wèn)題發(fā)生后，也能夠在第一時(shí)間知曉，并進(jìn)行問(wèn)題的解決，從而減少資金損失。

4.3 加強(qiáng)對(duì)樹脂性能的監(jiān)測(cè)

樹脂的質(zhì)量、樹脂全交換容量和凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行有重要意義。某些發(fā)電廠為了節(jié)省成本，沒(méi)有按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)樹脂，導(dǎo)致樹脂質(zhì)量參差不齊，達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此精處理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)事故；或者是降低了精處理系統(tǒng)的處理效率，增加對(duì)設(shè)備的損壞。

4.4 重視樹脂的再生過(guò)程

符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的樹脂需要考慮再生問(wèn)題。高速混床的周期制水量受樹脂再生度的影響，需要組建專門的運(yùn)行人員，制定嚴(yán)格的再生標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)各個(gè)步驟的把控，例如反洗流速、陰陽(yáng)樹脂比例等，保證再生系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免因?yàn)闃渲瑔?wèn)題出現(xiàn)的損失。

4.5 加強(qiáng)設(shè)備的巡檢

制定巡檢制度，對(duì)設(shè)備的巡檢作出明確要求，及時(shí)在巡檢過(guò)程中發(fā)展精處理設(shè)備可能存在的故障，使用有效措施將故障解決在初發(fā)時(shí)。對(duì)于容易出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，制定檢查計(jì)劃，防止缺陷擴(kuò)大，提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.6 完善控制系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)

為了保證精處理系統(tǒng)的運(yùn)行，需要安全專業(yè)的運(yùn)行人員進(jìn)行維護(hù)，并且完善聯(lián)鎖保護(hù)，增加中低壓互竄聯(lián)鎖保護(hù)。當(dāng)精處理系統(tǒng)的進(jìn)出水閥不在關(guān)反饋時(shí)，低壓閥門無(wú)關(guān)允許。而對(duì)于一樣的閥門，程序鎖只開(kāi)其一。

4.7 精處理系統(tǒng)的技術(shù)改造

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期存在一些缺陷，為系統(tǒng)安全帶來(lái)了隱患，所以在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量避免這些缺陷，通過(guò)檢修時(shí)，對(duì)這些缺陷進(jìn)行技術(shù)改造，從而解決這些安全問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的安全，是保證機(jī)組正常工作的前提。充分對(duì)精處理系統(tǒng)可能出現(xiàn)的安全事故進(jìn)行處理，并結(jié)合凝結(jié)水處理系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行相應(yīng)改造，保證系統(tǒng)持久的運(yùn)行。為提高凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，首要要提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。對(duì)于設(shè)備可能存在的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行解決，從而降低檢修成本，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。通過(guò)種種調(diào)試，保證設(shè)備的運(yùn)行，滿足工作的需求。