火電廠鍋爐補給水處理系統(tǒng)調(diào)試安全風(fēng)險防控

王淑莉，羅國甘，許世朋

（1.上海電力建設(shè)啟動調(diào)整試驗所有限公司，上海 200031；2.國家電投集團上海能源科技發(fā)展有限公司，上海 201102）

0 引言

為了保證熱力系統(tǒng)具有良好的汽水品質(zhì)，確保發(fā)電廠熱力設(shè)備穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運行，必須對補給水進行凈化處理。鍋爐補給水處理就是將水質(zhì)較差的原水凈化處理成符合規(guī)范質(zhì)量要求的鍋爐用水。同時，為了充分發(fā)揮鍋爐補給水處理設(shè)備的運行特性，制定出合理的操作方法和運行參數(shù)，提高出水品質(zhì)，降低消耗，必須對水處理設(shè)備進行調(diào)整試驗。

1 補給水工藝流程

根據(jù)機組的水汽質(zhì)量標準要求，不同工程的鍋爐補給水處理除鹽系統(tǒng)，其前置設(shè)計有不同的預(yù)處理系統(tǒng)。一般采用地表水作為主要水源的工程，生水在進入化水車間之前都會經(jīng)過初步澄清及初步過濾。目前，在建及新建的300 MW、660 MW火力發(fā)電機組的鍋爐補給水處理系統(tǒng)多設(shè)有反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)，其工藝流程如下：

凈化站來水→生水加熱器→生水箱→超濾給水泵→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾產(chǎn)水箱→反滲透給水泵→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→淡水箱→淡水泵→陽離子交換器→除碳器→除碳水箱→除碳水泵→陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房用水點。

2 影響鍋爐補給水處理系統(tǒng)安全運行的因素

2.1 設(shè)備的因素

過濾器、超濾裝置、反滲透裝置和離子交換器均為承壓設(shè)備，如果泵體、管道、閥門、酸堿儲存罐和設(shè)備本身的任何部件承壓性能下降，如腐蝕損壞、老化變質(zhì)等，將會引發(fā)滲漏、泄漏，甚至開裂，導(dǎo)致系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定運行。再者，在線儀表準確度下降、化學(xué)加藥系統(tǒng)加油量不穩(wěn)定、電氣設(shè)備絕緣降低、控制系統(tǒng)故障等，也會導(dǎo)致鍋爐補給水處理系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定運行。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計的因素

經(jīng)過凈水站預(yù)處理，其出水的水質(zhì)，應(yīng)滿足鍋爐補給水處理系統(tǒng)進水的要求，鍋爐補給水處理系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行要求。樹脂比例設(shè)計不合理、設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置設(shè)計不當(dāng)?shù)染鶗斐慑仩t補給水處理系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定運行。

2.3 人的因素

調(diào)試人員在調(diào)試過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)實際運行情況，調(diào)整并確定保證設(shè)備安全的保護定值，建立有效的技術(shù)服務(wù)及預(yù)警機制。設(shè)備移交運行后，運行人員和管理人員應(yīng)按照運行操作規(guī)程的規(guī)定要求開展運行和監(jiān)督。在系統(tǒng)運行過程中發(fā)生設(shè)備故障，操作人員和管理人員應(yīng)嚴格執(zhí)行安全規(guī)程，否則都有可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定運行。

3 保證系統(tǒng)安全運行的預(yù)控措施

在調(diào)試過程中存在的主要危險源有：人員酸堿燒傷；環(huán)境污染；超濾/反滲透系統(tǒng)膜污染；除鹽設(shè)備啟動后，床體內(nèi)部裝置損壞、樹脂流失、酸堿泄漏等；除鹽設(shè)備啟動及停運時，離子交換器超壓損壞。預(yù)控措施為：采取個人安全防護措施，實行零排放，廢水回收中和等。對各除鹽設(shè)備進行操作時，嚴格按照相關(guān)規(guī)范規(guī)程進行。下面就各種作業(yè)中的危險源進行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)控措施。

3.1 酸堿操作方面

1）從思想上提高重視，在搬運濃酸、濃堿時，應(yīng)使用專用工器具，酸堿操作工作人員應(yīng)按照安全要求正確穿戴防護服、皮靴、膠皮手套、口罩、防護眼鏡等。調(diào)試現(xiàn)場應(yīng)設(shè)有可靠的沖洗用水。若人體皮膚接直接觸到酸堿，最好在接觸后10 s時間內(nèi)，用大量清水沖洗被接觸的皮膚20 min～30 min，能有效降低酸堿灼傷的傷害。

2）儲罐區(qū)應(yīng)配有足夠數(shù)量、壓力的沖洗水管，應(yīng)確保排污地溝管道通暢，一旦發(fā)生泄漏事件，可以迅速將酸堿液體沖洗干凈，并迅速排至適當(dāng)位置。酸堿加藥間的地面及排水溝道的防腐應(yīng)檢查驗收合格，滿足調(diào)試啟動要求。調(diào)試現(xiàn)場應(yīng)配制濃度0.2%的硼酸溶液和2～3%的碳酸鈉或2～3%的碳酸氫鈉溶液。硼酸屬于弱酸，且有消毒防腐作用，因此，在NaOH溶液沾到皮膚上后，要先用大量水沖洗，再涂上硼酸溶液（2～5%），治療強堿溶液對皮膚的燒蝕，中和皮膚殘余堿性物質(zhì)，防止水分蒸發(fā)后堿性物質(zhì)進一步燒蝕皮膚。對于酸灼傷，則使用濃度2～3%的碳酸鈉或2～3%碳酸氫鈉溶液。

3）在酸堿儲存罐的出液和排污手動門上加裝鏈條鎖裝置，嚴格執(zhí)行操作票、操作鑰匙等管理制度，防止誤操作造成的意外事件。向酸堿計量箱輸送酸堿液時要防止?jié)M溢而發(fā)生事故。酸堿系統(tǒng)操作前，需要對相關(guān)閥門進行檢查，對計量箱液位計進行核對校驗，確保其動作靈敏、移動到位、指示正確，操作現(xiàn)場需要留有監(jiān)護人，嚴格做到“一人操作，一人監(jiān)護”。酸堿輸送管道往往有在室外部分，北方地區(qū)應(yīng)充分做好冬季防凍措施。

4）酸堿操作間內(nèi)，排風(fēng)系統(tǒng)必須性能良好，一旦發(fā)生泄漏事故，應(yīng)能迅速啟動排風(fēng)系統(tǒng)，將腐蝕性氣體排至室外，防止腐蝕性氣體對人體的傷害及設(shè)備的損害。實行零排放，廢水回收中和。在工程建設(shè)早期，廢水處理系統(tǒng)常常未能及時投入使用，故需在化水車間的中和池內(nèi)將廢水進行中和處理，使其pH值符合外排標準要求。防止酸性水對沿線水泥管道的腐蝕，做好管道防腐。

3.2 系統(tǒng)調(diào)試方面

3.2.1 超濾及反滲透系統(tǒng)

1）重視原水預(yù)處理，使預(yù)處理系統(tǒng)出水滿足超濾系統(tǒng)進水水質(zhì)要求。超濾系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)情況投加殺菌劑，防止超濾膜污染。為防止過濾器視鏡爆裂、設(shè)備損壞，應(yīng)密切監(jiān)視運行壓力，嚴格執(zhí)行設(shè)備運行規(guī)程，投入在線壓力測點聯(lián)鎖保護。

2）反滲透系統(tǒng)應(yīng)盡量選擇允許范圍內(nèi)較低的水通量，通過調(diào)整試驗，確定適宜的回收率，確保系統(tǒng)在運行中有足夠的橫向流速和濃水流量，避免濃水濃度極化。應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)情況及時調(diào)整阻垢劑加油量，防止反滲透膜的污染或結(jié)垢。

3.2.2 離子交換器

1）建設(shè)單位應(yīng)對石英砂、樹脂進行取樣，委托有資質(zhì)單位進行檢驗，不合格產(chǎn)品嚴禁向離子交換器內(nèi)裝填。石英砂的純度要求二氧化硅不小于99%，化學(xué)穩(wěn)定性合格。樹脂性能應(yīng)滿足DL/T 519-2014《發(fā)電廠水處理用離子交換樹脂驗收標準》要求。水處理及化學(xué)清洗等使用的藥劑，應(yīng)符合技術(shù)合同的有關(guān)要求和相關(guān)標準質(zhì)量要求。向離子交換器人工裝填樹脂時，不得帶入標簽、合格證、塑料袋等雜物。不同樹脂應(yīng)分類存放，防止加錯樹脂。高空作業(yè)應(yīng)滿足安全工作規(guī)程要求，臨時平臺、架子應(yīng)經(jīng)驗收合格方可使用，高空作業(yè)人員應(yīng)正確佩戴安全帶，并有專人監(jiān)護。

2）離子交換設(shè)備水壓試驗時，應(yīng)做好保護相鄰電氣設(shè)備的防護措施，防止漏水濺射到電氣回路而發(fā)生事故。系統(tǒng)啟動前，檢查各離子交換器完好，處于備用狀態(tài)；檢查樹脂捕捉器完好，各水箱、閥門嚴密不漏，壓力表、流量計、電導(dǎo)率表等表計狀態(tài)正常。對于懸空的酸堿加藥管道，應(yīng)做好吊架以作穩(wěn)固，防止酸堿加藥管道振動甚至斷裂。

3）嚴格控制各離子交換設(shè)備進水水質(zhì)，嚴禁不合格水進入設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備和樹脂受到污染。

3.3 系統(tǒng)運行方面

1）進入現(xiàn)場時，著裝應(yīng)符合安全工作規(guī)程要求，注意觀察周圍工作環(huán)境，對不符合工作要求的走道、照明不良及危及人身安全的工作場所，嚴禁進入。在進行轉(zhuǎn)動設(shè)備試運行時，工作人員工作服必須扣好，長發(fā)盤入安全帽內(nèi)，轉(zhuǎn)動部件外露部分必須設(shè)置防護罩。轉(zhuǎn)動設(shè)備啟動時，應(yīng)觀察電機轉(zhuǎn)動方向是否正確。

2）設(shè)立危險操作區(qū)域，并懸掛警示牌，法蘭連接應(yīng)嚴密，在人行道附近的閥門、法蘭均應(yīng)設(shè)有防護罩及擋板，防止無關(guān)人員進入而造成意外傷害。運行過程中，巡檢人員應(yīng)定時巡檢，對有缺陷的設(shè)備及時進行處置和檢修。設(shè)備操作時應(yīng)集中注意力，保持清醒頭腦。嚴禁設(shè)備超壓運行，投入在線壓力測點聯(lián)鎖保護，嚴密監(jiān)控流量，防止損壞床體內(nèi)部裝置。

3）北方嚴冬期室外管道，在伴熱、保溫工作未完成前，嚴禁進水，并應(yīng)設(shè)置低處放水閥，做好防凍措施，并安排專人每天24 h巡檢伴熱帶是否通電正常。在開展伴熱措施施工前，應(yīng)提前規(guī)劃好配電柜，并在施工圖上標明配電柜位置，以便巡檢人員準確巡檢。每個配電柜應(yīng)設(shè)置巡檢簽到表，以防巡檢人員漏檢。

4）加強電氣設(shè)備的維護，嚴格按照運行操作規(guī)程正確使用電氣設(shè)備，嚴禁違規(guī)用電。設(shè)備或系統(tǒng)的運行參數(shù)應(yīng)控制在設(shè)計額定參數(shù)范圍內(nèi)，如有超出允許范圍或運行出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應(yīng)立即停止運行，并及時分析原因，待查明原因并妥當(dāng)處置后，方可允許投運。對于與運行設(shè)備有關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)進行消缺工作時，應(yīng)辦理相應(yīng)等級的工作票，同時采取隔離措施，必要時應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護。

4 結(jié)語

1）應(yīng)對調(diào)試工作的安全狀態(tài)進行分析和評估，準確識別危險源，制定預(yù)控措施，發(fā)現(xiàn)不符合項，應(yīng)及時采取糾正措施，對潛在隱患采取預(yù)防措施，做好安全技術(shù)交底工作。

2）參加試運行人員，應(yīng)嚴格執(zhí)行《安全生產(chǎn)工作規(guī)定》、《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》、《電力建設(shè)安全健康與環(huán)境管理工作規(guī)定》等規(guī)程、規(guī)范。

3）參加試運行人員，工作前，應(yīng)熟悉相關(guān)安全規(guī)程、運行規(guī)程、調(diào)試措施、安全措施和停/送電管理制度等。

4）參加試運行人員，工作前，應(yīng)熟悉現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)備，認真檢查試驗儀器和設(shè)備，調(diào)試工器具必須符合安全工作要求。