凝汽器真空系統(tǒng)不嚴對爐水氫電導率的影響

吳貴德，王 鑫，劉 勇，王佰旭

(華能丹東電廠，遼寧 丹東 118300)

凝汽器真空系統(tǒng)不嚴對爐水氫電導率的影響

吳貴德，王 鑫，劉 勇，王佰旭

(華能丹東電廠，遼寧 丹東 118300)

針對華能丹東電廠2號爐水氫電導率超標問題做離子色譜分析、離子摩爾電導率核算，找出了磷酸根、硫酸根等雜質(zhì)含量高是2號爐水氫導超標的原因。對爐水加藥由磷酸鹽處理改為采用氫氧化鈉處理的方法，爐水氫導明顯降低，但仍然超標。通過對污染源進行排查，明確凝汽器到鍋爐補水箱間處于室外地埋管段的溢流管存在漏點，該溢流管與凝汽器補水管相通，并處于負壓狀態(tài)，補水時漏點附近污水經(jīng)凝汽器進入給水，導致2號爐水氫導超標，漏點消除后2號爐水氫導超標得到根本性解決。

爐水；氫導；污染源；負壓；氫氧化鈉；摩爾電導率

1 設備存在問題

華能丹東電廠一期工程為Sargent&Lμndy 設計、整套引進的2×350 MW機組，配套的化學監(jiān)督、處理設備分別由美國的Johnson March、U.S.FILTER公司制造，于1998年底投入商業(yè)運行。給水系統(tǒng)使用氨調(diào)節(jié)pH，爐內(nèi)采用低磷酸鹽處理[1]。

新頒化學監(jiān)督導則要求監(jiān)測爐水氫導，氫導表2014年5月30日投入后數(shù)值一直偏高，對2014年7月21日到12月2日間2號爐水氫導、電導進行統(tǒng)計，氫導平均值為17.34 μs/cm(標準為1.5 μs/cm)，最高值達到26.30 μs/cm；電導平均值為15.50 μs/cm(標準為10 μs/cm)，最高值達到22.29 μs/cm，這標志著爐水含鹽量達到比較高的程度，將導致熱力設備水汽系統(tǒng)腐蝕、結垢、積鹽，嚴重時將影響鍋爐、汽機出力，甚至發(fā)生鍋爐爆管，影響機組安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。

2 爐水氫導超標原因

投產(chǎn)初期，丹東電廠曾發(fā)生過給水、主汽等水汽氫導超標，曾嘗試當時的解決辦法[2]，但是沒有奏效。2014年10月23日，采用DX500離子色譜儀等儀器，對2號爐水進行雜質(zhì)分析，根據(jù)水質(zhì)分析數(shù)據(jù)，通過相關離子的摩爾電導率[3]，計算出爐水電導、氫導[4]，見表1。

核算出的爐水電導為13.016 μs/cm，較實測值12.33 μs/cm高0.686 μs/cm；原因為對爐水分析的項目并沒有涵蓋所有雜質(zhì)，但是漏查的雜質(zhì)占比不大。

從表1爐水中各離子產(chǎn)生的電導占比可以看出，氨含量達到22%，不影響爐水氫導。氯離子、硫酸根、磷酸根占比都比較高，大部分超過10%，這是2號爐水氫導超標的原因。

表1 2號爐水電導核算

對2014年7月21日到12月2日間2號爐水氫導、電導進行統(tǒng)計，做出2號爐水氫導、電導趨勢圖，見圖1。

圖1 磷酸鹽處理時2號爐水電導、氫導趨勢圖

3 采取氫氧化鈉處理

3.1氫氧化鈉處理的優(yōu)點

爐水采用氫氧化鈉處理，可以在爐水中保持適量的氫氧根離子濃度，氫氧化鈉與氧化鐵反應生成鐵的羥基絡合物，使金屬表面形成致密的保護膜，從而實現(xiàn)對金屬基體的保護作用[5]。同時可以在保證爐水pH合格的前提下，降低爐水含鹽量，解決爐水氫導超標的同時，還可以減輕包括過熱器、汽輪機在內(nèi)的蒸氣通流系統(tǒng)的腐蝕、積鹽[6]。亞臨界汽包鍋爐采用磷酸鹽處理爐水，在鍋爐高負荷時，有易溶磷酸鹽從鍋爐中析出、沉積在水冷壁管壁上，即“磷酸鹽隱藏”現(xiàn)象將導致水冷壁傳熱不良、爐內(nèi)產(chǎn)生游離氫氧化鈉、嚴重時可造成爆管事故[7]，因此，采用氫氧化鈉處理，可以同時減輕“磷酸鹽隱藏”現(xiàn)象。

3.2處理效果

由于現(xiàn)階段爐水采用磷酸鹽處理，爐水中含有大量的磷酸根、鈉離子，屬于正常，同時磷酸鹽中含有一定量的硫酸根、氯離子，采用氫氧化鈉處理，爐水將沒有磷酸根，其它雜質(zhì)也會大幅降低；因此決定從2014年12月3日開始，2號爐水改用氫氧化鈉處理。

對改用氫氧化鈉處理的2014年12月27日到2015年3月25日間2號爐水氫導、電導進行統(tǒng)計，做出2號爐水氫導、電導趨勢圖(見圖2)，可以看出：從12月3日開始對2號爐水實施氫氧化鈉處理方案，氫導、電導均顯著下降。

圖2 氫氧化鈉處理后2號爐水電導、氫導趨勢圖

對爐水處理方式改進前的2014年7月21日到12月2日之間和改進后的2014年12月23日到2015年3月25日之間的爐水電導、氫導的有關數(shù)據(jù)分別統(tǒng)計，見表2；可以看出電導平均值為8.89 μs/cm，合格率都達到100%；氫導平均值下降到4.82 μs/cm，下降幅度達到72.19%。

表2 采取氫氧化鈉處理前后爐水電導、氫導對比表

對2014年10月23日和2015年3月24日爐水雜質(zhì)進行分析，數(shù)據(jù)見表3，可以看出，氯離子、硫酸根、磷酸根離子濃度分別降低35.62%、68.49%、96.3%，都大幅下降。

表3 氫氧化鈉處理前后爐水雜質(zhì)含量變化

4 排查并處理污染源

4.1排查方案與實施

a. 2014年11月13日，檢測氨水、磷酸鹽雜質(zhì)含量未超標。

b. 2014年11月27日，割斷低加疏水取樣管，割斷2號補水泵旁路管排空門。

c. 進行4次排污試驗，檢查加藥雜質(zhì)含量均未超標。

d. 2014年12月17日，進行電導表校驗。

e. 2014年12月27日，檢查2號暖風器疏水，查定暖風器疏水、閉冷水正常。

f. 檢查凝汽器補水系統(tǒng)是否存在內(nèi)漏，導致污染。

4.2確定污染源

2015年3月25日停機后，開始進行污染源排查，在5月17日進行凝結水補水泵再循環(huán)管嚴密性試驗時，發(fā)現(xiàn)鍋爐補水箱液位每日降低40 cm，約泄漏30 t水，經(jīng)查為凝汽器到鍋爐補水箱的溢流管存在泄漏，而泄漏點處于室外的地埋管段，從而確定該泄漏點是2號爐水氫導超標的一個原因。

4.3污染源處理

6月8日對地埋管泄漏點處理，7月24日再次啟機后，爐水氫導明顯下降；對2015年9月11日到2015年10月18日間1號爐水氫導平均值下降到0.88 μs/cm(標準為1.5 μs/cm)，下降幅度達到81.78%，最高值為1.15 μs/cm，合格率達到100%；電導平均值為7.10 μs/cm；爐水氫導、電導已經(jīng)達到部頒標準。說明該泄漏點就是2號爐水氫導超標的一個重要原因。

4.4污染源導致爐水氫導超標的原因分析

泄漏處的“凝汽器到鍋爐補水箱的溢流管”與鍋爐補水箱到凝汽器的補水管在鍋爐上水泵出口處匯集，機組運行凝汽器補水時，地埋管泄漏點處的“污水”就會被吸入凝汽器，使“污水”隨凝汽器補水進入鍋爐，造成爐水氫導超標。

4.5污染源消除后爐水氫導合格

2015年6月8日對地埋管泄漏點處理，7月24日再次啟機后，爐水氫導明顯下降，且很快達到了根據(jù)“汽包鍋爐爐水氫氧化鈉處理導則”所確定爐水控制指標(見圖3)。

對污染源消除前的2014年12月23日到2015年3月25日之間和污染源消除后的2015年9月11日到10月18日之間的爐水電導、氫導的有關數(shù)據(jù)分別統(tǒng)計，見表4。可以看出電導平均值為7.10 μs/cm(標準為10 μs/cm)，合格率都達到100%；氫導平均值下降到0.88 μs/cm，下降幅度達到81.78%。

圖3 污染源處理后 2號爐水電導、氫導趨勢圖

表4 污染源處理前后爐水電導、氫導對比表

4.6爐水雜質(zhì)大幅下降

對2015年3月24日和2015年10月18日爐水雜質(zhì)進行分析，數(shù)據(jù)見表5，從表5可以看出，氯離子、硫酸根離子濃度分別降低90%、92%，都大幅下降。

表5 污染源消除前后爐水雜質(zhì)含量變化

5 問題及措施

5.12號爐水pH監(jiān)測情況

對2號爐水采用氫氧化鈉處理后2014年12月3日到2015年8月24日間的爐水pH監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，pH為9.00～9.7，平均值為9.37，按照低磷酸鹽處理標準(9.0～9.7)衡量，合格率為100%；按照氫氧化鈉處理標準(9.2～9.5)衡量，合格率為88.73%，還有一定差距。

5.2措施

對2號爐水采用氫氧化鈉處理較低磷酸鹽處理，控制標準由“9.0～9.7”縮小到“9.2～9.5”標準范圍由0.7縮小到0.3，范圍變窄，爐水pH對氫氧化鈉又比較敏感；而爐水加藥處理又是手動控制，因此，爐水加藥方式應實現(xiàn)依據(jù)爐水pH自動控制，pH就能夠得到很好控制。

[1] 吳貴德，黃 飛，王顯昌. 亞臨界機組水處理設備的技術特點與化學監(jiān)督[J].東北電力技術，2003，24(6):11-13.

[2] 郭志強，吳貴德，范玉寶，等. 丹東電廠控制水汽氫電導率的運行措施[J].中國電力，2005，38(2):27-29.

[3] 華萊士(Wallace，H.G.)，斯塔克(Stark，J.G.).化學數(shù)據(jù)手冊 [M].北京：烴加工出版社，1986.

[4] 常仁杰，吳貴德，張 進，等. 爐水氫導超標的試驗研究 [J].東北電力技術，2015，36(12):16-19.

[5] 火電廠汽水化學導則 第3部分：汽包鍋爐爐水氫氧化鈉處理：DL/T 805.3—2013 [S].

[6] 馬祝平. 爐水氫氧化鈉處理防積鹽防腐蝕技術應用 [J].電力科學與工程，2013，29(10):74-78.

[7] 楊 勝，肖大河. 爐水磷酸鹽“隱藏”現(xiàn)象治理的研究[J].四川電力技術，2007，30(2):22-24.

Infulence of the Inferior Sealing in Condenser Vacuum System on Boiler Water Cation Conductivity

WU Guide，WANG Xin，LIU Yong，WANG Baixu

(Huaneng Dandong Power Plant，Dandong，Liaoning 118300，China)

According to the phenomenon of No.2 boiler water cation conductivity over-standard,it does ion chromatographic analysis and ion molar conductivity calculation.It finds the reasons that phosphoric acid root and sulfuric acid root impurity content is high.Through the boiler water phosphate treatment method to use sodium hydroxide,hydrogen boiler water conductivity decreased but still excessive.Through the multi-sources of pollution investigation,it is clearly that the condenser to the boiler makeup tank and the overflow pipe in the outdoor section of underground pipe leak exists.The overflow pipe and condenser water inlet pipe are interlinked in the vacuum state.When water leak near the dirty water goes through the condenser into the water,it leads to water-hydrogen furnace No.2 lead exceeded.After the elimination of the leak hydrogen No.2 boiler water conductivity exceeding completely solved.

boiler water; cation conductivity; pollution sources; negative pressure; sodium hydroxide; molar conductivity

TM621.8

A

1004-7913(2017)09-0047-04

吳貴德(1963)，學士，高級工程師，從事火力發(fā)電廠化學專業(yè)技術管理工作。

2017-06-28)

參考文獻著錄的原則

1.著錄最必要、最新的文獻。

2.著錄作者親自查閱過的文獻。

3.首選的是正式出版的文獻資源，未公開發(fā)表的零次文獻也可引用。

4.采用標準化的著錄格式。

5.文獻數(shù)量恰當：研究性論文的篇均參考文獻數(shù)量一般為20條左右(據(jù)2010年版《中國科技期刊引證報告(核心版)》，國內(nèi)1 946種科技期刊發(fā)表的論文的引文量為12.93條/篇，而國外的期刊超過30條/篇)，綜述類論文可多達四五十條甚至上百條。