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电厂化学汽水监督与炉水加药处理技术的探讨

2022-11-25华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司褚福强

电力设备管理 2022年2期
关键词:水垢磷酸盐汽水

华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 褚福强

化学汽水监督在电厂工作中始终发挥着重要作用,在电厂中含有多种发电机组,各个机组在高效率运作的同时本身的污垢容量相对较小,特别是很容易由于盐垢、结垢,影响各个设备的实际运行情况。需注意的是,电厂各个设备的许多金属构件本身的运作条件要求较高,而多种参数和金属允许的极限值裕度较小,而当内部介质质量难以达成规范标准,将会进一步加剧设备腐蚀、结垢问题,严重威胁电力设备的安全生产[1]。

尽管近年来人们对于化学监督的重视力度不断增强,且电厂化学汽水监督也不像是电气设备短路那样想要采取措施就能够立竿见影、取得理想效果,这就使得化学监督工作往往受到诸多限制。从宏观视角来看,我国许多电厂、特别是那些规格处于200MW以上的高压电场,已相应配备形成各种功能佳、性能完善的在线仪表监测系统,但系统本身应用较少,难以有效发挥效果,促使电厂设备故障经常发生,由于腐蚀、积盐造成的停机检修问题也频繁出现,因此想要切实加强保障电厂稳定运行,则需着重于化学监督工作和自动化建设,将设备管理工作落实于前期,切实避免在设备出现严重故障后再展开后续修理。

1 电厂化学汽水监督

1.1 电厂设备选型与水质监督

随着用电需求的增大发电厂装机容量也在相应增大,为确保电厂稳定运行,需切实保障电力供应的稳定可靠。对于发电厂化学技术,需工作人员全面监督热力系统的汽和水,定期进行设备维护、维修,切实避免热力设备由于长期积盐出现腐蚀现象,还能在一定程度上减少结垢情况的发生,提高电厂化学汽水品质。现阶段电厂化学汽水监督也开始朝向系统化、规范化方向发展,应用炉水加药技术能有效保证锅炉应用性能,减少水质造成的故障问题。

当前水资源匮乏突出、水质恶化更加明显,电厂需充分考量水质变化因素,合理选择电厂应用设备和设计方案,并能展开全过程化学汽水监督工作,当浓缩倍率较高需及时展开补水、排水。需要注意的是,在电厂化学汽水监督过程中需预先进行模拟试验,从而合理选择加药种类、控制加药量,促使循环水浓缩倍率能够相应提高。

1.2 凝结水氧含量控制

电厂实际运行中,当凝结水氧含量不断增高,受热面本身就更加容易受到介质影响,促使腐蚀现象更加严重,而已经遭受腐蚀的受热面就会随之形成细微颗粒,在锅炉运行中随之进入到锅炉内部,促使锅炉内部水冷壁沉积结垢,甚至造成锅炉受热面保管、机组停机等一系列故障。与此同时,如果汽轮机加热器出现疏水现象,排水阀门、法兰盘等设备不够紧密,将会促使凝结水溶氧问题发生。在此情况下,为从源头处避免出现凝结水溶氧现象,则需合理把控凝结水氧含量,定期查漏凝汽器真空系统,具体应用时可采用传统的火焰方法、烟气方法,也可运用微正压法,有效降低凝结水溶氧率[2]。

1.3 停炉防护

电厂化学汽水监督需加强停炉防护工作,基于电厂实际工作情况合理制定停炉保护措施,并按照技术规范展开行动,明确电厂锅炉保养方式、灵活进行参数控制,并能不断加强业务练习,促使设备运行人员都能形成强烈的责任意识,完善汽水监督机制,保证汽水品质达成标准,避免出现安全隐患。

1.4 机组启动过程监督

在电力行业发展过程中,大多数电厂设备故障问题都发生在机组启动时期,促使设备化学腐蚀、参数超标情况频繁发生,要求电力工作者能认识到机组启动阶段的重要意义,着重于监督启动过程,在机组启动时期多次进行汽水检验,并能在第一时间进行排污处理,切实提高水汽品质。为强化机组性能、保证设备安全运行,则需严格展开炉水检测,促使炉水性能达标。具体来讲,在机组启动阶段,需检测汽机蒸汽品质,如汽机冲转前并未达成蒸汽标准,则不能将其用于冲转工作;检测给水水质,促使给水水质达标,如炉水水质不达标甚至出现浑浊现象,则需合理调节给水水质,适当添加炉水加药含量,并能定期进行定排、连排,直到炉水保持澄清状态;凝结水水质也需合理把控,只有凝结水水质达到回收标准,才能展开后续回收工作。已用于凝结水精处理的水质含铁量需控制在1000μg/L以下,如水质含铁量过高则需直接将其冲洗排放[3]。

1.5 化学在线仪表监督

对于电厂化学汽水监督,应用各种化学仪表进行监督是当前应用较为广泛的监督方法,特别是那些本身容量大、参数高的发电机组,应用化学在线仪表能显著提高检测效率、有效应对多种设备故障。

2 炉水加药处理技术

2.1 技术背景

对于炉水加药处理技术,炉水磷酸盐处理技术是应用最为广泛地使用方式。锅炉炉水物质多样,含有大量硬物质,其中就包括钙、镁离子等盐类成分,在锅炉日常使用过程中,这些硬物质随着温度升高促使锅炉表面将会相应形成水垢。应用磷酸盐处理技术能起到软化水质的作用,切实影响水垢形成。通过添加氢氧化钠、磷酸盐能灵活调节炉水酸碱度,也能显著降低炉水成本中钙镁离子所占比例,从根本上应对水垢问题。

炉水磷酸盐处理方式有着较为长远的发展历史,最初添加磷酸盐适用于应对钙镁水垢,当锅炉参数不断增高,锅炉腐蚀、结垢情况更加明显,对于炉水加药处理的技术要求也就更高。后来开始应用高纯水进行处理,在一定程度上减少钙镁水垢生成的可能性。磷酸盐处理方法的实质在于添加磷酸根,促使水中形成化合物并以水闸形式直接排出。但在电厂实际运行中发现,磷酸盐很容易和氧化铁相互反应、沉积形成氢氧化钠,在炉水PH值调节的同时锅炉碱性增强,碱性腐蚀现象更加突出,金属脆性腐坏问题相应出现。在此情况下,为有效应对炉水碱性过强问题,则又开始相继推出添加磷酸盐和氢氧化钠的炉水加药处理方式,采用此方式能有效克服单纯添加磷酸盐方式的不足,在实现锅炉防垢、防腐的基础上,还能提高炉水缓冲性能。

2.2 炉水磷酸盐处理的主要特点

通常在电厂炉水中想要保障锅炉安稳运行,最为有效的方式便是调节Na离子含量比例。针对当前阶段炉水磷酸根比例过高情况,需结合电厂实际工作情况勘测水质信息,促使磷酸根浓度能处于合理范围内。一般如炉水水质相对较为稳定,想要切实防止水垢生成,便可通过降低磷酸根浓度、调节酸碱度的方式,把控炉水水质。

在电厂运作过程中,锅炉水长期处于沸腾状态、水质碱性较强,添加磷酸盐溶液,便会促使钙离子与磷酸盐相反应、进而生成碱式磷酸钙,本身质地松软、很少依附在锅炉表面,能随着锅炉水流轻易排除,更不会形成水垢。而且随着锅炉温度的提高磷酸盐能直接于金属表面构建形成磷酸铁保护膜,这层保护膜能够强化锅炉本身的防腐功效。

2.3 处理要点

炉水磷酸盐处理过程复杂,处理环节多、操作要求高。每个环节的功能、特性都存在诸多差别:传递环节。用于达成电离平衡、电解平衡,当添加一定含量药剂后,这些药剂将会在炉水中进行快速扩散、达成平衡。整个平衡时间快、效果好,可看作纯比例调节;纯延迟过程。包括水流过程和流动过程,加药点到取样点即为水流过程,取样点到探头出水样即为流动过程。水流过程时间较快,往往只需几十秒,而流动过程时间较慢,短则几分钟、长则十几分钟,流动时间与流速、管段长度相关;一阶惯性过程。一阶惯性时期当水样到达探头位置,仪表则呈现为一阶惯性,如增大仪表信号输出上下限,将会有效减小惯性影响,在线仪表测量敏感性也会相应下降[4]。

2.4 注意事项

采用平衡磷酸盐处理方式,能有效应对多种锅炉质量问题,提高蒸汽品质和设备应用性能,在进行炉水加药处理时也需合理把控各个环节,严格规范行为操作。

首先,灵活调整磷酸根浓度。磷酸根浓度高低将会直接影响到炉水加药处理效果,如浓度过低难以达成理想效果,如果浓度过高不仅难以发挥酸碱平衡的功效,反而会增大锅炉排污难度,促使炉水中含盐量增加,蒸汽品质也会相应降低;其次,合理把控给水硬度。需结合给水硬度进行操作,当给水硬度高于5ugN/L、低于35ugN/L,则需尽可能减少磷酸盐的含量,并能进行定排处理。当给水硬度高于35ugN/L,则需停止进行污水加药处理工序,切实避免磷酸盐添加含量过高、反应形成水垢污渍。当进行炉水加药处理时也需秉持少量多次的理念进行,促使磷酸盐浓度始终处于控制范围内;最后,定期进行锅炉检查,如电厂锅炉结垢严重,则需先将污垢处理干净,才能后续进行加药处理。

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