基于火電廠水處理及水汽理化系統(tǒng)故障及對(duì)策分析

陸煒

摘要：基于火電廠熱力設(shè)備容量與參數(shù)的不斷提高，針對(duì)水處理以及水汽質(zhì)量提出更為嚴(yán)苛的要求，就算水汽質(zhì)量惡化時(shí)間較短，也極易造成大容量高參數(shù)機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重后果，例如腐蝕、穿孔水冷壁管等而導(dǎo)致系統(tǒng)故障被迫停機(jī)，為火電廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，文章將結(jié)合相關(guān)案例，簡(jiǎn)要分析水處理及水汽理化系統(tǒng)故障的有關(guān)應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：水汽理化;水處理;火電廠;應(yīng)對(duì)策略

引言：

現(xiàn)階段，我國(guó)火電廠所運(yùn)用的水處理技術(shù)已較為完善，刨除控制生物污染外幾乎沒有任何技術(shù)難點(diǎn)?？墒顷P(guān)于水汽理化與監(jiān)督具備較強(qiáng)系統(tǒng)性、較廣涉及面、較高技術(shù)性等特點(diǎn)，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，極易波及化學(xué)水處理與汽輪機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)等相關(guān)系統(tǒng)中的水汽取樣、排污以及加藥點(diǎn)等環(huán)節(jié)。因此，應(yīng)該重視水汽系統(tǒng)整個(gè)流程、故障發(fā)生的前后因果以及相關(guān)性，而且要在工作中積累處理經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能科學(xué)應(yīng)對(duì)。怎樣在火電廠生具體生產(chǎn)工作中遭遇水汽理化與水質(zhì)凈化故障的情況下，精準(zhǔn)分析故障原因?qū)⒐收霞皶r(shí)排除，確保熱力系統(tǒng)自身水汽品質(zhì)良好，依舊是避免熱力設(shè)施結(jié)垢、腐蝕與積鹽，保證發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵課題。

1.火電廠水處理與水汽理化綜述

1.1水處理

1.1.1傳統(tǒng)方法分析

通常處理方法是首先把水科學(xué)分類，一般劃分為三大種主要是地下水、地表水以及污水、能輕松處理的為地下水與地表水，至于污水則難以處理，主要是由于其中含有大量的雜質(zhì)，具體處理過程中會(huì)提高成本甚至?xí)氩环蟪?，因此大部分企業(yè)放棄處理污水。以往火電廠用水采取的制備工藝為混凝、澄清與過濾篩選出廢水當(dāng)中含有的懸浮物，然后應(yīng)用離子技術(shù)把鹽離子去除，從而最終實(shí)現(xiàn)提純，但是上述工序存在一定的操作復(fù)雜性與操作難度。因此，傳統(tǒng)水處理技術(shù)存在十分明顯的缺點(diǎn)，具體是工序相對(duì)繁瑣、效率偏低以及流程長(zhǎng)。有關(guān)離子交換技術(shù)一定會(huì)涉及鹽酸的應(yīng)用，可是產(chǎn)生出來的酸水壓根無(wú)法進(jìn)行再處理，而將其排放在滲入地下后極易對(duì)純凈地下水造成污染?；谌藗儾粩鄰?qiáng)化的環(huán)境保護(hù)觀念，發(fā)展新的水處理技術(shù)是火電廠發(fā)展的迫切需求。

1.1.2水處理系統(tǒng)

當(dāng)前火電廠采取的水處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理系統(tǒng)和三級(jí)除鹽系統(tǒng)組成，而三級(jí)除鹽系統(tǒng)包括反滲透、混床以及一級(jí)復(fù)床^[1]。關(guān)于水處理的任務(wù)主要是供給質(zhì)量達(dá)標(biāo)與數(shù)量充足的除鹽水、工業(yè)水，以此供應(yīng)電廠具體生產(chǎn)運(yùn)行工作。水處理系統(tǒng)中的預(yù)處理子系統(tǒng)主要包含：4套（）機(jī)械攪拌澄清器，3套（）擦洗重力式濾池。該系統(tǒng)具體流程為：將原水送入原水升壓泵中，然后泵入機(jī)械攪拌澄清器，再流進(jìn)擦洗重力過濾池中最終被送入化學(xué)水池。

1.2水汽理化

爐內(nèi)水處理、水汽調(diào)節(jié)與監(jiān)督系統(tǒng)一同構(gòu)成了水汽理化系統(tǒng)，核心任務(wù)為避免火電廠熱力系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕以及積鹽。主要包括：水汽取樣系統(tǒng)、依托還原性發(fā)揮的給水處理系統(tǒng)、通過“氫氧化鈉+低濃度鹽酸”處理爐水系統(tǒng)以及通過“加氨+混床高速精處理”的凝結(jié)水處理系統(tǒng)。

2.處理案例分析

2.1凝結(jié)水母管流入32#機(jī)組凝結(jié)水高速混床樹脂

2.1.1故障原因分析

在上下隔板之間的凝結(jié)水高速混床樹脂，借助隔板間的水帽進(jìn)行隔離，進(jìn)水由水帽流到樹脂，在樹脂層處理之后，再通過下水帽流出。其中不銹鋼上水帽間隙是0.35mm，下水帽是0.30mm，有關(guān)樹脂的粒度范圍具體為：陰樹脂：0.45mm-0.71mm;陽(yáng)樹脂：0.63mm-0.81mm，樹脂捕捉器濾元間隙寬為0.20mm。依據(jù)檢查樹脂捕捉器與混床不銹鋼水帽的情況，最終判斷樹脂并不是在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)入系統(tǒng)，應(yīng)是在該次啟動(dòng)機(jī)組與上次停運(yùn)期間漏進(jìn)系統(tǒng)中。從高速混床漏的樹脂途徑只有兩條：（1）上水帽;（2）下水帽。

2.1.2防治措施

第一，在機(jī)組停運(yùn)之前將高速混床停下來，退出高速混床之后，暫停凝結(jié)水泵。

第二，啟動(dòng)機(jī)組階段，取樣器徹底沖洗，避免堵塞。將化學(xué)在線儀表及時(shí)投入，強(qiáng)化化學(xué)儀表分析數(shù)據(jù)能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并做好匯報(bào)與原因查找工作。

第三，增加樹脂捕捉器原有窺視孔，檢查及時(shí)、科學(xué)判定樹脂捕捉器產(chǎn)生較大壓差的主要原因。

第四，再生樹脂需強(qiáng)化反洗，將樹脂當(dāng)中的破碎粒和小顆粒清除。

第五，該次樹脂漏入的時(shí)間為上次停機(jī)，在本次機(jī)組啟動(dòng)之前的水沖洗階段已經(jīng)有一部分排出，在給水泵濾網(wǎng)中依然留有一部分。

2.2加藥管道堵塞

2.2.1超濾NaClO加藥1#堵塞點(diǎn)

該堵塞點(diǎn)為進(jìn)水母管和加藥管處。超濾化學(xué)加強(qiáng)洗過程中發(fā)現(xiàn)1#NaClO出口管發(fā)生破裂。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)：1#NaClO加藥管到進(jìn)水母管位置累積白色硬狀垢樣;在1#與2#NaClO箱與緩沖罐中均存在白色懸浮物。具體處理措施為：疏通1#NaClO加藥管之后恢復(fù);排空2#NaClO箱，徹底清洗箱內(nèi)部。

2.2.2超濾NaClO加藥1#堵塞點(diǎn)

該堵塞點(diǎn)主要是全部小孔堵塞、原水加藥管堵塞。檢查化學(xué)水池余氯含量發(fā)現(xiàn)數(shù)值接近零。在檢查加藥線路時(shí)找出原水泵房之外的草坪存在大量積水。具體處理措施為：挖出地埋管，發(fā)現(xiàn)NaClO加藥管和原水母管之間的連接法蘭不斷噴水。拆開加藥管后發(fā)現(xiàn)NaClO加套管中小孔全部堵塞，在疏通之后管道恢復(fù)正常。通過取樣分析，堵塞物質(zhì)的主要成分是CaCO3;NaClO藥品中含有的有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.82%，游離堿是1.3%，二者都不合格也沒含有鈣離子^[2]。出于防止管道被次氯酸鈉堵塞問題再次發(fā)生，確保水處理系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)采取下面幾項(xiàng)舉措：

第一，強(qiáng)化藥品驗(yàn)收。尤其是要嚴(yán)格驗(yàn)收“游離堿”與“有效氯”。將游離堿控制在規(guī)定范圍內(nèi)，由此避免過高的游離堿而造成結(jié)垢。

第二，運(yùn)行中強(qiáng)化加藥調(diào)整。針對(duì)超濾出水進(jìn)行余氯分析，余氯應(yīng)控制在0.3-0.5mg/L，避免因加藥量大，而導(dǎo)致二氧化碳和游離堿反應(yīng)生成大量的碳酸根。

第三，藥品招標(biāo)前嚴(yán)把供應(yīng)商關(guān)。針對(duì)其業(yè)績(jī)、資質(zhì)、藥品來源等重要因素進(jìn)行調(diào)研。

3.膜法水處理技術(shù)

對(duì)于全膜法水處理而言，其主要是指把預(yù)處理之后的水借助超濾進(jìn)行過濾，之后以反滲透進(jìn)行一級(jí)除鹽，然后通過深度除鹽，和傳統(tǒng)水處理技術(shù)相對(duì)比其更具便捷性，可以更好地滿足火電廠鍋爐用水。其中反滲透主要是借助反滲透膜自身性質(zhì)，即在高壓環(huán)境下只能透過水而無(wú)法過鹽。EDI屬于一項(xiàng)新興科技，其主要依托電場(chǎng)作用并有效結(jié)合以往的離子交換技術(shù)，讓凈化之后的水能滿足鍋爐用水的各項(xiàng)指標(biāo)，而且可以降低消耗再生酸堿，不僅省時(shí)而且省力^[3]。關(guān)于廢水從字面意義上解釋就是無(wú)法再使用的水，當(dāng)中含有大量的礦物質(zhì)或是其中的有害物質(zhì)超過標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)成百上千倍，可是很長(zhǎng)一段時(shí)間以來廢水主要是排放處理的方法，由此也加劇了環(huán)境污染。通過超濾技術(shù)則能實(shí)現(xiàn)廢水重生，通過相應(yīng)的裝置清除里面的雜質(zhì)，即使無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全清除，可作為冷卻水或者是鍋爐用水足以。由此一來，一方面火電廠可以節(jié)省一定的排污費(fèi)用，另一方面還能到達(dá)水資源節(jié)約的效果。

結(jié)束語(yǔ)：

水處理以及水汽理化系統(tǒng)的故障往通常不是在短時(shí)間形成，其屬于一個(gè)漫長(zhǎng)而且潛在的過程，往往是被運(yùn)行人員忽視的。出于確保機(jī)組安全、穩(wěn)定有效運(yùn)行，一定要重視水處理及水汽理化系統(tǒng)故障情況及產(chǎn)生原因，做到異常及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

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