電廠化學(xué)精處理設(shè)備故障與處理

武翠翠

（建投邢臺熱電有限責(zé)任公司，河北邢臺 054000）

0 引言

某電廠為2×350 MW 國產(chǎn)超臨界燃煤單抽供熱機組，機組采用二次循環(huán)水冷卻方式，年用水量約734.2 萬m3，其中生產(chǎn)用水732.3 萬m3全部使用城市中水，采用機械攪拌加速澄清池對該中水進(jìn)行石灰處理，處理后的出水作為循環(huán)水系統(tǒng)和鍋爐補給水處理系統(tǒng)補水。為了提高汽水品質(zhì)、提高機組的安全性、縮短機組的啟動時間，大部分火電廠設(shè)置了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。常見的凝結(jié)水精處理流程為：凝結(jié)水泵出水→濾元過濾器→高速混床→樹脂捕捉器→低壓加熱器系統(tǒng)。本文根據(jù)精處理設(shè)備的運行工況、水質(zhì)監(jiān)督及處理工藝等具體情況，對精處理設(shè)備進(jìn)行故障診斷與分析，并依據(jù)存在的實際問題進(jìn)行針對性的分析、故障診斷，提出相應(yīng)的處理措施。

1 精處理設(shè)備工藝要求

精處理設(shè)備的出口設(shè)有電導(dǎo)率表、硅表、鈉表，用來監(jiān)測混床出水水質(zhì)，當(dāng)有一項指標(biāo)不合格時，備用設(shè)備投運、失效設(shè)備停運。設(shè)備出水母管上設(shè)有pH 表、硅表、鈉表，用來監(jiān)測精處理設(shè)備的出水水質(zhì)。濾元過濾器和精處理設(shè)備的入口設(shè)有流量計和升壓旁路閥，流量計用來監(jiān)測通過濾元過濾器、混床的凝結(jié)水流量，升壓旁路是在設(shè)備投運前，通過旁路使濾元過濾器、混床的入口壓力緩慢上升，防止壓力對濾元過濾器和混床內(nèi)部結(jié)構(gòu)的沖擊。以350 MW 超臨界機組為例，精處理系統(tǒng)水質(zhì)要求如表1 所示[1-2]。

表1 凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的水質(zhì)指標(biāo)

2 精處理設(shè)備故障與處理

2.1 出水水質(zhì)不合格

混床出水電導(dǎo)率、pH 值、硅、鈉等數(shù)據(jù)不當(dāng)，可能造成的原因：樹脂的正常衰竭，即樹脂已失效造成混床出水異常，對樹脂失效的混床解列后進(jìn)行再生；儀表故障，即電導(dǎo)率表、pH 表或其他表的傳感器、變送器或電極故障，應(yīng)先對數(shù)據(jù)異常的表計進(jìn)行校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的真實性；樹脂再生后混合不當(dāng)造成產(chǎn)水水質(zhì)不合格，應(yīng)先檢查容器分配管道，加大混合氣流，調(diào)整再生步驟時間，使該步驟在液位高于沉淀樹脂床頂面時停止；進(jìn)水流量分配不良，應(yīng)檢查高速混床流體的分配情況，水帽等設(shè)備是否有污堵情況，并且保證其流量大于要求的最小流量；樹脂損壞，再生過程中接觸高溫或高濃度再生劑會導(dǎo)致樹脂損壞，影響其離子交換性能，應(yīng)保證再生液溫度不超過130 ℉[3]。

2.2 在線儀表不準(zhǔn)

精處理設(shè)備相關(guān)報表結(jié)果異常，例如2020 年10 月A 床比電導(dǎo)率在3～5 μs/cm、B 床氫電導(dǎo)率最低值為0.05 μs/cm，數(shù)據(jù)異常，懷疑在線儀表不準(zhǔn)。對精處理設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)A高混在線比電導(dǎo)率表顯示為6.4 μs/cm，在線氫電導(dǎo)率表顯示為0.06 μs/cm，數(shù)據(jù)對應(yīng)不上；精處理設(shè)備個別混床氫電導(dǎo)率、比電導(dǎo)率表計顯示為0.01 μs/cm、0.00 μs/cm，數(shù)據(jù)為異常值。精處理設(shè)備出水母管在線pH 表實時數(shù)據(jù)為8.8，數(shù)據(jù)偏高，懷疑在線儀表不準(zhǔn)。

應(yīng)加強精處理設(shè)備在線化學(xué)儀表的校準(zhǔn)維護工作。控制精處理設(shè)備出口比電導(dǎo)率控制在0.15 μs/cm。對精處理設(shè)備高速混床各電導(dǎo)率表進(jìn)行統(tǒng)一排查，對于數(shù)據(jù)異常較大的電導(dǎo)率表更換電極，同時加強對精處理設(shè)備混床在線pH 表的維護工作，定期對其進(jìn)行兩點校準(zhǔn)[4]。

規(guī)范取樣環(huán)節(jié)，精處理出水屬于純水，取樣過程要求非常高。取樣瓶采用合格的PP 聚丙烯材質(zhì)，并加強取樣瓶清洗工作，取樣瓶用弱酸液進(jìn)行洗滌后，宜用超純水沖洗3～5 遍后浸泡24 h，之后再沖洗3～5 遍。取樣時先打開取樣閥門沖洗管路，排放一段時間后，再用樣水清洗取樣瓶3～5 遍，最終樣水應(yīng)充滿取樣瓶，瓶內(nèi)不能有殘留空氣，取樣過程注意清洗瓶蓋，避免瓶蓋污染樣品[5]。

2.3 設(shè)備交換容量低

樹脂再生無效，造成其交換容量低，由于再生劑用量少或者再生劑的濃度低，再生過程再生劑流速快造成與樹脂接觸時間短，設(shè)備運行前未徹底清洗掉再生劑，流量分配不均，清洗水被污染等原因造成，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整再生劑的用量和濃度，并保證足夠的再生時間；樹脂長時間運行已達(dá)飽和狀態(tài)，正常的再生操作不起作用，應(yīng)當(dāng)在處理了合適的進(jìn)水量后或者在出水電導(dǎo)升高、pH 值變低時就結(jié)束此次運行，避免樹脂過度衰竭[6]。

2.4 設(shè)備流量低

管路堵塞，首先應(yīng)檢查管路是否有壓降，確定管路的堵塞點進(jìn)行排除；另外檢查設(shè)備系統(tǒng)的閥門、水泵等是否存在故障，首先排查閥門是否完全打開、空氣壓力是否正常、給水管路是否通暢、水泵在開啟前有無進(jìn)行灌泵操作、電氣控制原件有無問題等[4]；最后檢查流量指示計，是否存在傳感器、變送器或指示器故障引起設(shè)備流量顯示低，最后校準(zhǔn)相關(guān)儀表并單獨檢查設(shè)備流量計[7-8]。

2.5 樹脂損失

樹脂損壞會影響水質(zhì)，由于反洗水流量過高或內(nèi)部分配器損壞造成，應(yīng)降低流量，解體檢查設(shè)備元件損壞情況，必要時進(jìn)行更換。

3 設(shè)備檢修與保養(yǎng)

凝結(jié)水精處理設(shè)備的維護應(yīng)安排進(jìn)電廠每年的檢修計劃中。凝結(jié)水精處理設(shè)備檢修內(nèi)容如表2 所示。

表2 凝結(jié)水精處理設(shè)備檢修內(nèi)容

精處理設(shè)備的保養(yǎng)，如果精處理設(shè)備停運的時間較長，則應(yīng)運行至樹脂失效時再停運設(shè)備，停運期間應(yīng)將罐體密封完好，防止樹脂因失水而干燥，影響離子交換性能。如果環(huán)境溫度較低時，為防止凍結(jié)應(yīng)在罐體內(nèi)注加飽和鹽水。若設(shè)備停運時間較短，只需簡單地停止運行即可，投運時設(shè)備進(jìn)行再循環(huán)，直到出水水質(zhì)合格[9-10]。

4 結(jié)語

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)是鍋爐給水品質(zhì)的根本保證，直接影響著機組的汽水品質(zhì)，精處理設(shè)備出現(xiàn)問題，會影響火電廠整個汽水系統(tǒng)中的熱力設(shè)備，造成其積鹽、結(jié)垢等危害。在實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)DL/T 246—2015《化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》要求，落實化學(xué)技術(shù)監(jiān)督責(zé)任制；繼續(xù)加強相關(guān)崗位人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期開展化學(xué)監(jiān)督分析會，針對異常問題由專人負(fù)責(zé)，盡快排查異常原因并進(jìn)行整改。

規(guī)范實驗室符合要求，配置溫濕度表，滿足工作對環(huán)境的控制要求。同時應(yīng)具備良好的通風(fēng)設(shè)施，以免揮發(fā)性藥品對工作人員的健康和設(shè)備狀態(tài)造成影響。定期對相關(guān)計量設(shè)備進(jìn)行送檢，保證其檢定或校準(zhǔn)合格。定期用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)電子天平，并做好校準(zhǔn)記錄，完善設(shè)備儀器臺賬建設(shè)和在線儀表的校準(zhǔn)記錄，出現(xiàn)異常時供查驗，精準(zhǔn)找出問題所在，排查原因并進(jìn)行解決。