火電廠化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕問題處理方法研討

王吉茂，李建明

（國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城 224500）

中國是目前世界上最大的發(fā)展中國家，人口流動(dòng)總量、基數(shù)較大。而隨著社會時(shí)代的快速變遷，如今的我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于加強(qiáng)電力行業(yè)能源管理提出更高的要求，但是在傳統(tǒng)的電力供電管理方式的不斷發(fā)展過程中，一些弊端日益得到暴露，如必須對一些基礎(chǔ)發(fā)電設(shè)施設(shè)備進(jìn)行定期檢修維護(hù)，這不僅耗費(fèi)了大量人力成本，同時(shí)也對火力發(fā)電廠的質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。

1 電廠化學(xué)水處理的主要特征

電廠的化學(xué)品對水質(zhì)的污染性比較大，而且現(xiàn)在的電廠環(huán)境保護(hù)形勢比較嚴(yán)峻，雖然地方政府已經(jīng)嚴(yán)格對發(fā)電企業(yè)廠外排出的廢水總量進(jìn)行控制，要求電廠盡可能的保證工業(yè)廢水的安全循環(huán)使用或者是在無害處理之后才能安全排出到電廠外，最大限度的控制工業(yè)廢水從廠外排后所帶來的巨大環(huán)境壓力。因此，電廠中對化學(xué)品的處理工程意義重大。通常來講，我國的大型電廠的化學(xué)水處理的技術(shù)特點(diǎn)主要具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)主要方面：首先，電廠中的化學(xué)水處理技術(shù)系統(tǒng)工藝種類也比較多，而且對于多種類型的電廠水質(zhì)污染需要同時(shí)采取各種化學(xué)工藝處理系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行綜合處理，這些處理工藝又形成了一個(gè)較為復(fù)雜的處理系統(tǒng)，為了能夠?qū)@些處理系統(tǒng)工藝進(jìn)行集中的管控，通常需要電廠有一個(gè)總控處理系統(tǒng)，這樣我才能保證所有的處理工序都盡可能得到有效的集中控制;其次，盡可能通過選擇新的電廠水處理系統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)了水處理工藝方法和利用手段的多樣性，傳統(tǒng)的電廠水處理工藝方式已經(jīng)無法完全滿足電廠化學(xué)水處理的實(shí)際需要，所以隨著電廠科學(xué)處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，需要不斷選擇更為先進(jìn)的處理工藝來處理電廠化學(xué)廢水;最后，對電廠化學(xué)類廢水的人工處理必須要以電廠循環(huán)綜合利用項(xiàng)目為主，堅(jiān)持環(huán)保的最終目標(biāo)，對電廠化學(xué)類廢水的人工處理稍有不慎，就有可能會直接帶給電廠環(huán)境較大的經(jīng)濟(jì)危害，水處理系統(tǒng)工藝一方面需要有效減少電廠污染物的大量排放，另一方面就是需要有效節(jié)約飲用水源，最終需要提高電廠水資源的循環(huán)綜合利用。

2 火電廠化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕問題

2.1 工業(yè)水管道的腐蝕問題

水管道的腐蝕問題是火電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)最常出現(xiàn)的問題之一，它體現(xiàn)在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行的各方面。其誘發(fā)因素也多種多樣，一般沒有嚴(yán)格依據(jù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，選用不合適的運(yùn)行溫度、流速與介質(zhì)濃度，都會給水處理設(shè)備的防腐層帶來較大負(fù)荷，存在嚴(yán)重的腐蝕隱患，長時(shí)間運(yùn)行就會給設(shè)備帶來腐蝕等問題，而對于通水量最大、也最薄弱的環(huán)節(jié)，水管道的腐蝕最為常見。當(dāng)水管道出現(xiàn)腐蝕時(shí)，不僅會漏水導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，漏水引發(fā)的觸電以及管路潛在的破裂、爆炸隱患都為生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。因此，水電氣管道的整體防腐技術(shù)問題設(shè)計(jì)應(yīng)該要得到格外的的重視，在制定進(jìn)行工業(yè)水電氣管道的整體防腐方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對給水管道的正常運(yùn)行時(shí)間溫度、環(huán)境與管道防腐設(shè)計(jì)要求等因素進(jìn)行專業(yè)多方面的深入了解，權(quán)衡利弊，選擇最合適的防腐設(shè)計(jì)方案。此外，水管道的原材料選用和生產(chǎn)質(zhì)量也直接影響了水管道的防腐性能。

2.2 高位酸槽襯膠層腐蝕問題

火電廠中的化學(xué)水中一般含有多種酸的化學(xué)成分，其中酸和堿的成分會對電廠化學(xué)水處理金屬設(shè)備液體帶來不同數(shù)量程度的物理腐蝕，化學(xué)水中的硝酸鹽與某些金屬處理設(shè)備液體中的某些化學(xué)成分也會產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)現(xiàn)象都已經(jīng)嚴(yán)重影響了電廠化學(xué)水處理金屬設(shè)備的正常使用壽命，進(jìn)而大大增加了化學(xué)水處理的使用成本以及支出。就目前我國火電廠化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕的總體情況來看，高位酸槽中的襯料橡膠在表層上的腐蝕情況是最為嚴(yán)重的，所以必須在水處理過程設(shè)備正式投入使用之前首先落實(shí)好整體防膠層腐蝕處理工作，如果在水處理設(shè)備進(jìn)入表層期間發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)造成了膠層腐蝕，則應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行采取相應(yīng)處理措施，避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)腐蝕逐層深入或者逐層穿孔。

2.3 水處理地溝腐蝕的原因分析

在長期的海水使用和在酸水、堿水等大型民用火電廠中，由于地溝廢水的嚴(yán)重侵蝕性和沖刷下，經(jīng)海水侵蝕處理后的過程地溝及其主體表面的化學(xué)防腐涂層和墻體瓷磚都被侵蝕，使得這些海水化學(xué)性和腐蝕性較強(qiáng)的廢水對處理地溝的部分主體基層結(jié)構(gòu)以及部分墻體造成嚴(yán)重的侵蝕。除此之外，溝壁的主要吸水層和防腐蝕涂層在施工進(jìn)行外墻接縫防水處理時(shí)候倘若溝壁表層防水粘貼不夠緊密，存在細(xì)小的防水涂層裂縫。

2.4 循環(huán)水加酸系統(tǒng)腐蝕

從現(xiàn)階段的處理情況來看，在水力電廠需要進(jìn)行各種化學(xué)工業(yè)廢水處理的特殊情況下，冷卻系統(tǒng)循環(huán)后廢水中的酸化處理系統(tǒng)供水軟件容易發(fā)生出現(xiàn)漏水問題。關(guān)鍵問題是以下兩個(gè)主要方面：首先是物質(zhì)問題。在采用冷卻水和循環(huán)材料加酸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件中，如果一種機(jī)械設(shè)備的所用材料選擇存在某些困難，則必須將其嚴(yán)重腐蝕。由于有機(jī)酸主要就是用于控制冷卻水在循環(huán)水中的酸化和添加，因此在選擇酸為原料時(shí)，必須選擇一種具有較強(qiáng)烈的抗氧化鹽和耐酸性的酸為原料，以確保有機(jī)化工凈水設(shè)備具有更強(qiáng)的抗酸能力，從而具有更強(qiáng)力的耐腐蝕作用。其次是安裝和處理技術(shù)問題。

3 電廠化學(xué)水處理設(shè)備防腐方法與措施

3.1 合理設(shè)計(jì)化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施

目前，針對化學(xué)水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)有些部分缺乏明確的說明，所以在工程建設(shè)初期就應(yīng)對這些內(nèi)容加以明確。例如不能將酸堿中和池等腐蝕性設(shè)備布置在車間內(nèi)或與重要輔機(jī)基礎(chǔ)靠在一起，以免腐蝕性設(shè)備造成的地面塌陷等問題累及輔機(jī)設(shè)備。這些腐蝕性設(shè)備應(yīng)露天布置。另外，腐蝕性設(shè)備的池體、溝道盡量不要加蓋或完全封閉，若加蓋最好采用柵格式蓋板，這樣在發(fā)生腐蝕現(xiàn)象時(shí)可以及早發(fā)現(xiàn)和處理。而規(guī)范中有規(guī)定的部分，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵守，例如《發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5068-2014)規(guī)定硫酸計(jì)量應(yīng)采用計(jì)量泵系統(tǒng)，有些沒有配置計(jì)量泵，靠硫酸位差加注，并以閥門控制加酸量，如果閥門出現(xiàn)故障并且又未安裝pH值報(bào)警裝置，循環(huán)水就會酸化并腐蝕凝汽器管道，所以計(jì)量泵系統(tǒng)是不能隨便取消的。

3.2 高位酸槽襯膠層處理對策

關(guān)于使用高位酸槽襯膠層化學(xué)腐蝕的應(yīng)急處理主要認(rèn)為包括以下幾個(gè)主要方面，第一，如果使用火電廠化學(xué)水處理后的設(shè)備可能受到化學(xué)腐蝕時(shí)，要將這些化學(xué)物和水全部溢出來以避免化學(xué)水體對高位酸槽造成進(jìn)一步的腐蝕;第二，如果這些化學(xué)水中可能存在一些有害化學(xué)成分，則需要火電廠相關(guān)工作人員及時(shí)做好安全應(yīng)急防護(hù)實(shí)施工作，注意仔細(xì)觀察使用高位槽的實(shí)際設(shè)備情況，要求設(shè)備有緊急防護(hù)實(shí)施方案，必要時(shí)可以考慮選擇應(yīng)急設(shè)備暫時(shí)停止運(yùn)行。另一方面，關(guān)于目前防止使用高位酸槽中的襯料和膠對涂層造成發(fā)生化學(xué)腐蝕的主要對策具體內(nèi)容有以下幾點(diǎn)，第一，要嚴(yán)格避免其在化學(xué)水處理生產(chǎn)過程中由于使用接觸到的各種化學(xué)處理藥劑對膠層的造成發(fā)生腐蝕，這就必然需要涂料采購從業(yè)人員提前做好對襯料和膠層成分有著完全了解;第二，要嚴(yán)格保證本次購買所用鹽酸的穩(wěn)定品質(zhì)和鹽酸純度，在確定使用這種鹽酸之前對所用鹽酸中的成分進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，避免由于長期鹽酸存放而間接導(dǎo)致鹽酸變質(zhì)，最終可能會直接造成膠層的腐蝕。

3.3 循環(huán)水加酸系統(tǒng)防腐處理

防腐蝕處理對策循環(huán)水加酸系統(tǒng)的防腐問題一般從兩個(gè)方面來展開：①火電廠化學(xué)水處理時(shí)在添加化學(xué)藥劑過程中應(yīng)嚴(yán)格控制化學(xué)藥劑的成分與添加量?；瘜W(xué)藥劑的不當(dāng)添加將會影響化學(xué)水pH值，從而帶來設(shè)備腐蝕的可能。目前常用的各種化學(xué)藥品水的添加量自動(dòng)控制管理方法主要為采用計(jì)量泵自動(dòng)控制法，通過采用計(jì)量泵控制可以準(zhǔn)確性地控制所添加酸的使用量和加水濃度，從而準(zhǔn)確性地控制各種化學(xué)藥品水的PH值。②在除塵脫碳器產(chǎn)品本體底部發(fā)生金屬腐蝕現(xiàn)象問題時(shí)，首先我們要及時(shí)利用打磨砂紙將沒有腐蝕的部分進(jìn)行打磨干凈，直到底部露出沒有金屬防腐表層，然后對沒有金屬防腐表層本體進(jìn)行徹底清洗，重新進(jìn)行涂刷沒有防腐的表層，一般正常情況下，防腐的表層至少需要同時(shí)涂刷兩層，待第一層風(fēng)干后還沒有需要再進(jìn)行重新涂刷，以此來提高結(jié)構(gòu)抗腐蝕能力。當(dāng)風(fēng)道涂層出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕時(shí)，首先我們要及時(shí)切斷一次風(fēng)道與除氧脫碳器之間的焊縫連接，然后對其進(jìn)行二次風(fēng)道焊接。通常，電廠中的化學(xué)品和凈水處理設(shè)備的涂層腐蝕情況比較嚴(yán)重，但是每種腐蝕情況都有相對的解決方案。在有機(jī)化學(xué)水處理方法中，對工藝流程中侵蝕的不同解決方案是不同的，并且在不同溶液步驟中使用的設(shè)備也不同。因此，污水處理技術(shù)人員首先應(yīng)充分了解第一階段污水機(jī)械設(shè)備的基本性能，掌握所需要解決的有機(jī)化學(xué)物和水的結(jié)構(gòu)組成，并必須具有扎實(shí)的有機(jī)生物化學(xué)水的基礎(chǔ)知識。此外，應(yīng)及時(shí)做好日常工作狀態(tài)記錄，對這些機(jī)械設(shè)備的日常腐蝕處理狀況，有機(jī)化學(xué)品和水分的成分，設(shè)備維護(hù)等進(jìn)行及時(shí)的綜合分析，最后制定合理的防腐蝕計(jì)劃。

3.4 加強(qiáng)化學(xué)水處理設(shè)備的運(yùn)行管理

在化學(xué)水處理設(shè)備運(yùn)行過程中必須嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，進(jìn)廠材料要加強(qiáng)檢測，防止不符合要求的材料應(yīng)用到生產(chǎn)上。例如生陽性床運(yùn)行過程中要加強(qiáng)對所用鹽酸質(zhì)量的控制，應(yīng)增加化學(xué)耗氧量(COD)的監(jiān)測，避免使用含鹵代烴的鹽酸。另外，出于安全考慮，在對鹽酸儲罐或濃硫酸儲罐進(jìn)行維護(hù)檢修時(shí)，必須排盡因金屬被酸腐蝕而產(chǎn)生并積存的氫氣，曾有電廠檢修儲酸罐時(shí)動(dòng)火去除生銹從而發(fā)生爆炸事故。因此，加強(qiáng)化學(xué)水處理設(shè)備的運(yùn)行管理對于整個(gè)火電廠的未來發(fā)展有著重要的影響和意義。

4 結(jié)語

綜上所述，對于火電廠化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕問題的研究，歸根結(jié)底是為了從根源處解決火電廠化學(xué)水處理設(shè)備的腐蝕問題，為火電廠做好化學(xué)水處理設(shè)備防腐蝕工作提供指導(dǎo)建議，從而延長設(shè)備的使用壽命，節(jié)約火電廠生產(chǎn)成本，保障火電廠持續(xù)性安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，提高對于解決化學(xué)水處理設(shè)備腐蝕問題的重視程度，可以直接體現(xiàn)出火電廠管理水平的高低與技術(shù)能力的強(qiáng)弱，是充分發(fā)揮火電廠化學(xué)水處理設(shè)備效能的關(guān)鍵舉措。