火电厂水处理及水汽理化系统故障及对策分析
作者:夏子阳
来源:《名城绘》2019年第05期
摘要:如何在火电厂生产实践中遇到水质净化和水汽理化故障的情况下,准确分析原因、及时排除故障,保障热力系统良好的水汽品质,仍然是有效防止热力设备结垢、积盐和腐蚀.确保发电机组安全经济运行的重要课题
关键词:故障及对策;水处理;水汽理化;火电厂 1火电厂水处理及水汽理化系统
1.1水处理系统。水处理系统为预处理+三级除盐系统(反渗透+一级复床+混床)。水处理任务是供给数量充足、质量合格的工业水、除盐水,供应火电厂生产运行。其中预处理包括:机械搅拌澄清器(600t/h)4套+空气擦洗重力式滤池(320t/h)3套。系统流程:长江水一原水升压泵机械搅拌澄清器一空气擦洗重力过滤池一化学水池
1.2水汽理化系统。水汽理化系统由水汽监督、水汽调节和炉内水处理系统组成.主要任务是防止热力系统腐蚀、结垢、积盐。包括:水汽取样、给水处理(还原性全挥发处理AVT(R)方式)、炉水处理(低磷酸盐+氢氧化钠处理)和凝结水处理(高速混床精处理+加氨处理)系统。
2原水及超滤加次氯酸钠管道堵塞故障及对策 2.1加药管道堵塞故障及临时处理
(1)超滤次氯酸钠加药1堵塞点(加药管与进水母管处)。2015年11月2日,超滤化学加强洗时发现1次氯酸钠出口管破裂。检查发现:1次氯酸钠加药管至超滤反洗进水母管处结有白色硬状垢样;1、2次氯酸钠箱及缓冲罐内部有白色悬浮物。处理:1次氯酸钠加药管道疏通后恢复:将2次氯酸钠箱排空,对箱内进行冲洗。(2)超滤次氯酸钠加药2堵塞点(原水加药管。小孔全部堵塞)。化学水池检查余氯含量接近零对加药线路检查发现:原水泵房外草坪内积水。处理:将地埋管挖出.发现次氯酸钠加药管与原水母管连接处法兰处喷水。将加药管拆开。发现加次氯酸钠套管的小孔堵塞,疏通后将管道恢复。取样分析结果:堵塞物主要成分为碳酸钙:次氯酸钠药品中有效氯质量分数为8.82%、游离碱质量分数为1.3%.均不合格.不含钙离子
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2.2次氯酸钠标准,次氯酸钠标準为GB19106-2013该标准适用于氢氧化钠经氯化制得的次氯酸钠溶液.不适用于不是用氢氧化钠制得的次氯酸钠。标准规定:次氯酸钠溶液(适用于消毒、杀菌及水处理等)质量指标应符合:有效氯(以Cl计)的质量分数≥10.0%,游离碱(以NaOH计)的质量分数0.1%1.0%,铁(以Fe计)的质量分数≤0.005%.重金属(以Pb计)的质量分数≤O.001%,砷(以As计)的质量分数≤0.000l%。其中两个主要指标:(1)“有效氯(以Cl计)”表示溶液中的有效成分,杀菌效果由该指标确定;(2)“游离碱(以NaOH计)”表示溶液中的剩余氢氧化钠浓度.该指标对次氯酸钠的稳定性以及与水接触后的结垢倾向有很大影响。 2.3结垢原因分析
检验出堵塞物主要成分为碳酸钙垢.故系统中存在加药后水中钙离子和碳酸根离子的的溶度积增大堵塞点有2处:超滤加药管与超滤进水母管处.原水加药管与原水接触点位置。结垢原因如下:(1)超滤进水和原水中都有钙离子、碳酸氢根离子和二氧化碳:而次氯酸钠中有游离碱。次氯酸钠加入系统后.游离碱与水中碳酸氢根离子、二氧化碳反应.生成碳酸根离子。碳酸根离子与水中钙离子反应.生成碳酸钙沉淀.堵塞管道。(2)次氯酸钠可以是氢氧化钠与氯气反应制得,也可以是碳酸钠与氯气反应制得。如是后一种方法制得,由于药品中存在碳酸根,与超滤进水、原水接触时就会生成碳酸钙。(3)由于超滤加药管道不是连续运行的(只有超滤化学加强洗时才加药).所以在系统不加药时.超滤进水会通过扩散进入加药管道.如药品中游离碱超标.就会结垢。
3 机组凝结水高速混床树脂进入凝结水母管故障及对策
凝结水高速混床树脂在上下隔板之间.通过隔板间的不锈钢水帽隔离.进水通过水帽进入树脂。通过树脂层进行处理后.再通过下水帽出水。上水帽的间隙为0.35mm.下水帽的间隙为0.3mm。树脂捕捉器滤元缝隙宽度0.20mm。树脂粒度范围:阳树脂0.63~O.81mm,阴树脂0.45~0.71mm。
(1)从上水帽漏出。树脂进入凝结水系统的条件是混床出口压力高于进口压力。由于凝结水泵位置最低。与除氧器的高度差约20m。在凝结水泵停运时,如果凝结水泵出口止回阀失灵的情况下.凝结水泵会倒转,此时除氧器及低加的水会回流如果此时高速混床未退出运行.高速混床会出现反洗现象。颗粒小于0.35mm的树脂可能会从高速混床进水水帽漏出。追查上次机组停运情况.12月8日因其他原因,2机组在启动过程中是紧急停运当时两台高速混床处于运行状态.旁路阀全关闭。通过对汽机凝结水泵的运行情况检查,因凝结水泵停运后,凝结水泵出口电动阀自动关闭.所以不能发现凝结水泵是倒转。
(2)从下水帽漏出。如果下水帽损坏,树脂会进入出水侧。检查树脂捕捉器完好,捕捉器垫片完好;树脂捕捉器进水侧有少量破碎树脂.出水侧没有树脂。说明树脂不是从下水帽漏人。所以运行中树脂不会进入水系统。混床投运过程中.需启动再循环泵从混床出水抽水至混床进水,进行循环.保证混床出水水质。
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4汽轮机高压缸叶片磷酸盐沉积及对策
以往检修化学检查中.均发现汽轮机高压缸叶片盐垢中含有磷酸盐成分。且含量较高(30%左右)。磷酸盐沉积.是因为蒸汽参数高于一定值时.磷酸盐在蒸汽中的溶解度大幅提高、携带量加大,而且基本在高压缸沉积究其根源,炉水的磷酸盐含量是关键因此.制定了过热蒸汽含磷酸盐试验的方案。
4.1过热蒸汽含磷酸盐试验方案。试验方案主要分两个阶段:第一个阶段测试磷酸盐正常加药情况下.机组启动阶段与正常运行阶段的过热蒸汽磷酸盐含量:第二个阶段测试降低磷酸盐加药量情况下.机组启动阶段与正常运行阶段的过热蒸汽磷酸盐含量
4.2试验过程。2014年6月14日.1机组A检修结束启动前,在过热蒸汽氢电导率仪出水后安装经再生处理的阴离子交换装置。启动48h后拆下阴离子交换装置。取出所拆下阴离子交换装置内的树脂.用3%的氢氧化钠溶液浸泡4h取浸泡液.用稀盐酸调节pH至7.0左右.测试该溶液中含较高磷酸盐成分(因通过阴离子交换装置的实际水量无法准确测试.因此蒸汽中磷酸盐具体浓度无法估算.只能定性分析磷酸盐存在)。
4.3试验结果。在正常运行时蒸汽中不含磷酸盐蒸汽中磷酸盐主要存在于机组启动阶段.此时因取样水较脏、化学仪表不投运锅炉排污量大,磷酸盐手动加药难以控制.有磷酸盐超标现象 根据试验结果.可判断:汽轮机叶片磷酸盐垢。 5结语
综上所述.可以得出:
(1)加强次氯酸钠“有效氯”、“游离碱”两项指标的验收、超滤出水余氯控制在0.3~0.5mL范围、加强检修消缺,可有效防止次氯酸钠加药管道堵塞。
(2)机组停运期间,高速混床未退出运行的情况下停运凝结水泵,易引起高速混床反洗现象发生。高速混床树脂会从进水水帽漏入水汽系统。机组启动时造成水汽品质恶化。 (3)汽包锅炉在少量树脂漏入水汽系统后,通过加大锅炉排污量、降低锅炉参数、投运高速混床,在保证给水、炉水pH正常的情况下,可不停机处理。 (作者单位:国家能源集团泰州发电有限公司)
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