爐水氫電導率增大分析及采取的措施

王軍昌，屈朝霞，

（同煤漳澤電力河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

0 引言

同煤漳澤電力河津發(fā)電分公司二期機組是2×300 MW 空冷機組，鍋爐為亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)汽包鍋爐，單爐膛П 型布置、固態(tài)排渣、燃用煙煤，汽輪機為直接空冷凝汽式，凝結水處理采用粉末樹脂過濾器處理，無后置混床。給水處理方式采用加氨法，給水pH 值控制在9.3～9.6，爐水處理采用加氫氧化鈉處理，爐水pH 值控制在9.0～9.6。正常運行時，水汽指標控制滿足《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》，鍋爐排污標準按爐水氫電導率小于1 μS/cm 執(zhí)行[1]。

1 機組汽水系統(tǒng)運行情況及存在的問題

4 號機組于2019 年7 月檢修后投運，投運后機組負荷率保持在80%左右，4 號機粉末過濾器4A、4B 正常投運，出水氫電導率小于0.2 μS/cm，爐水氫電導率小于1 μS/cm，蒸汽氫電導率約為0.1 μS/cm，4 號機尖峰冷卻系統(tǒng)開度82%。

從2019 年9 月開始，4 號機各段水質氫電導率逐漸增大，鍋爐連續(xù)排污，開度約20%，水汽損耗增大。尖峰凝結水氫電導率、凝結水氫電導率均在0.3 μS/cm 左右，給水氫電導率在0.15 μS/cm左右，爐水氫電導率在4.5 μS/cm 左右，蒸汽氫電導率在0.13 μS/cm 左右。

2 爐水氫電導率大的原因排查及分析

4 號爐水氫電導率較大，超過《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》 爐水水質控制指標。9 月2 日利用舊粉末樹脂（同年1 月購買）重新鋪膜，爐水氫電導率有所下降，從4.5 μS/cm降至3 μS/cm；而蒸汽氫電導率有所上升，已從0.13 μS/cm 上升至 0.25 μS/cm。

9 月7 日22：40 將尖峰冷卻退出運行，水質逐漸正常；9 月12 日又更換了粉末過濾器濾元，且用新粉末樹脂鋪膜運行，水質逐漸正常。本文以尖峰冷卻系統(tǒng)氫電導率、爐水氫電導率和過熱氫電導率變化為依據(jù)排查和分析水質變化原因。

2.1 2 臺粉末過濾器全部退出運行， 投運和退出尖峰冷卻系統(tǒng)

為了確定尖峰冷卻系統(tǒng)對水質的影響程度，試驗前開連續(xù)排污門將水質排至穩(wěn)定狀態(tài)后，投運和退出尖峰冷卻系統(tǒng)，關閉排污門觀察水質是否能維持合格。

在粉末樹脂過濾器退出運行，尖峰投運時，爐水氫電導率從3.0 μS/cm 上升至4.1 μS/cm；蒸汽氫電導率基本上維持在0.15 μS/cm 左右。尖峰冷卻系統(tǒng)投運時水質變化趨勢如圖1 所示。

圖1 尖峰冷卻投運時水質變化趨勢圖

9 月7 日22：40 尖峰冷卻系統(tǒng)退出運行后，爐水氫電導率從4.1 μS/cm 下降至2.0 μS/cm，不排污時基本維持穩(wěn)定；蒸汽氫電導率繼續(xù)下降，從0.15 μS/cm 下降至0.1 μS/cm，不排污時基本維持穩(wěn)定。尖峰冷卻系統(tǒng)停運時水質變化趨勢如圖2 所示。

圖2 尖峰冷卻系統(tǒng)停運時水質變化趨勢圖

可以看出，尖峰冷卻泄漏是導致爐水氫電導率超標的主要原因，爐水氫電導率超標使蒸汽氫電導率不合格。

2.2 尖峰冷卻系統(tǒng)退出運行， 利用舊樹脂粉分別投運2 臺過濾器

排查前粉末過濾器退出運行，尖峰冷卻系統(tǒng)退出運行，連排門根據(jù)需要開30%和關閉。9 月9日08：00 投運4A 過濾器，爐水氫電導率就從1.96 μS/cm 上升至 2.64 μS/cm；蒸汽氫電導率也從0.1 μS/cm 上升至0.2 μS/cm。舊樹脂粉投運4A過濾器水質變化趨勢如圖3 所示。

圖3 舊樹脂粉投運4A 過濾器水質變化趨勢圖

9 月 10 日 15：30 排查 4B 過濾器，結果和4A 過濾器一致。舊樹脂粉投運4B 過濾器水質變化趨勢如圖4 所示。

圖4 舊樹脂粉投運4B 過濾器水質變化趨勢圖

由此可見，舊樹脂粉運行效果差，溶解出的陰離子和有機酸溶解產物較多，影響汽水品質[2]。

2.3 尖峰冷卻系統(tǒng)退出運行， 利用新樹脂粉分別投運2 臺過濾器

退出尖峰冷卻系統(tǒng)運行，鍋爐排污門關閉。9月12 日22：00 鋪新樹脂粉投運4A 過濾器，爐水氫電導率從3.0 μS/cm 降至1.5 μS/cm，鍋爐不排污基本能維持穩(wěn)定；蒸汽氫電導率從0.10 μS/cm下降至0.08 μS/cm，鍋爐不排污基本能維持穩(wěn)定。新樹脂粉投運4A 過濾器水質變化如圖5 所示。

9 月15 日15：30 鋪新樹脂粉投運4B 過濾器（4A 過濾器停運），爐水氫電導率從3.0 μS/cm 下降至1.7 μS/cm，鍋爐不排污時基本能維持穩(wěn)定；蒸汽氫電導率基本上維持在0.10 μS/cm 左右。新樹脂粉投運4B 過濾器水質變化趨勢如圖6 所示。

圖5 新樹脂粉投運4A 過濾器水質變化趨勢圖

圖6 新樹脂粉投運4B 過濾器水質變化趨勢圖

9 月18 日18：00，2 臺過濾器全部投入運行，在基本不排污情況下，爐水氫電導率基本上維持在1.4～1.7 μS/cm，蒸汽氫電導率基本上維持在0.12 μS/cm 左右，水質基本正常。

3 采取的措施

在4 號機水質異常期間，采集熱力系統(tǒng)各部位水樣進行離子色譜分析，監(jiān)測結果均顯示尖峰冷卻凝結水中氯離子、硫酸根離子、鈉離子質量濃度較高，如氯離子最大達到122 μg/L，硫酸根離子最大達到186 μg/L，鈣離子最大達到93 μg/L，監(jiān)測尖峰凝結水氫電導率超過了0.3 μS/cm。從以上分析可知，尖峰冷卻凝汽器泄漏是造成水質異常、各水質氫電導率高的主要原因；舊樹脂粉失效，運行中有溶出物是造成水質異常的另一原因。針對以上分析，現(xiàn)場決定將4 號機尖峰冷卻系統(tǒng)退出運行，更換粉末樹脂粉重新鋪膜投運過濾器，經過整改后，4 號機水質逐漸恢復正常，鍋爐停止大量排污，汽水損耗也明顯減少[3]。