基于火電廠水處理及水汽理化系統故障及對策分析

陸煒

摘要：基于火電廠熱力設備容量與參數的不斷提高，針對水處理以及水汽質量提出更為嚴苛的要求，就算水汽質量惡化時間較短，也極易造成大容量高參數機組出現嚴重后果，例如腐蝕、穿孔水冷壁管等而導致系統故障被迫停機，為火電廠造成巨大的經濟損失。對此，文章將結合相關案例，簡要分析水處理及水汽理化系統故障的有關應對措施。

關鍵詞：水汽理化;水處理;火電廠;應對策略

引言：

現階段，我國火電廠所運用的水處理技術已較為完善，刨除控制生物污染外幾乎沒有任何技術難點?？墒顷P于水汽理化與監督具備較強系統性、較廣涉及面、較高技術性等特點，如果系統發生故障，極易波及化學水處理與汽輪機、鍋爐、發電機等相關系統中的水汽取樣、排污以及加藥點等環節。因此，應該重視水汽系統整個流程、故障發生的前后因果以及相關性，而且要在工作中積累處理經驗，只有這樣才能科學應對。怎樣在火電廠生具體生產工作中遭遇水汽理化與水質凈化故障的情況下，精準分析故障原因將故障及時排除，確保熱力系統自身水汽品質良好，依舊是避免熱力設施結垢、腐蝕與積鹽，保證發電機組經濟穩定運行的關鍵課題。

1.火電廠水處理與水汽理化綜述

1.1水處理

1.1.1傳統方法分析

通常處理方法是首先把水科學分類，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，具體處理過程中會提高成本甚至會入不敷出，因此大部分企業放棄處理污水。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中含有的懸浮物，然后應用離子技術把鹽離子去除，從而最終實現提純，但是上述工序存在一定的操作復雜性與操作難度。因此，傳統水處理技術存在十分明顯的缺點，具體是工序相對繁瑣、效率偏低以及流程長。有關離子交換技術一定會涉及鹽酸的應用，可是產生出來的酸水壓根無法進行再處理，而將其排放在滲入地下后極易對純凈地下水造成污染?；谌藗儾粩鄰娀沫h境保護觀念，發展新的水處理技術是火電廠發展的迫切需求。

1.1.2水處理系統

當前火電廠采取的水處理系統主要由預處理系統和三級除鹽系統組成，而三級除鹽系統包括反滲透、混床以及一級復床^[1]。關于水處理的任務主要是供給質量達標與數量充足的除鹽水、工業水，以此供應電廠具體生產運行工作。水處理系統中的預處理子系統主要包含：4套（）機械攪拌澄清器，3套（）擦洗重力式濾池。該系統具體流程為：將原水送入原水升壓泵中，然后泵入機械攪拌澄清器，再流進擦洗重力過濾池中最終被送入化學水池。

1.2水汽理化

爐內水處理、水汽調節與監督系統一同構成了水汽理化系統，核心任務為避免火電廠熱力系統結垢、腐蝕以及積鹽。主要包括：水汽取樣系統、依托還原性發揮的給水處理系統、通過“氫氧化鈉+低濃度鹽酸”處理爐水系統以及通過“加氨+混床高速精處理”的凝結水處理系統。

2.處理案例分析

2.1凝結水母管流入32#機組凝結水高速混床樹脂

2.1.1故障原因分析

在上下隔板之間的凝結水高速混床樹脂，借助隔板間的水帽進行隔離，進水由水帽流到樹脂，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，有關樹脂的粒度范圍具體為：陰樹脂：0.45mm-0.71mm;陽樹脂：0.63mm-0.81mm，樹脂捕捉器濾元間隙寬為0.20mm。依據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際運行中進入系統，應是在該次啟動機組與上次停運期間漏進系統中。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，在機組停運之前將高速混床停下來，退出高速混床之后，暫停凝結水泵。

第二，啟動機組階段，取樣器徹底沖洗，避免堵塞。將化學在線儀表及時投入，強化化學儀表分析數據能力，及時發現異常并做好匯報與原因查找工作。

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

第四，再生樹脂需強化反洗，將樹脂當中的破碎粒和小顆粒清除。

第五，該次樹脂漏入的時間為上次停機，在本次機組啟動之前的水沖洗階段已經有一部分排出，在給水泵濾網中依然留有一部分。

2.2加藥管道堵塞

2.2.1超濾NaClO加藥1#堵塞點

該堵塞點為進水母管和加藥管處。超濾化學加強洗過程中發現1#NaClO出口管發生破裂。經過檢查發現：1#NaClO加藥管到進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;排空2#NaClO箱，徹底清洗箱內部。

2.2.2超濾NaClO加藥1#堵塞點

該堵塞點主要是全部小孔堵塞、原水加藥管堵塞。檢查化學水池余氯含量發現數值接近零。在檢查加藥線路時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，發現NaClO加藥管和原水母管之間的連接法蘭不斷噴水。拆開加藥管后發現NaClO加套管中小孔全部堵塞，在疏通之后管道恢復正常。通過取樣分析，堵塞物質的主要成分是CaCO3;NaClO藥品中含有的有效氯質量分數是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生，確保水處理系統可以穩定運行，應采取下面幾項舉措：

第一，強化藥品驗收。尤其是要嚴格驗收“游離堿”與“有效氯”。將游離堿控制在規定范圍內，由此避免過高的游離堿而造成結垢。

第二，運行中強化加藥調整。針對超濾出水進行余氯分析，余氯應控制在0.3-0.5mg/L，避免因加藥量大，而導致二氧化碳和游離堿反應生成大量的碳酸根。

第三，藥品招標前嚴把供應商關。針對其業績、資質、藥品來源等重要因素進行調研。

3.膜法水處理技術

對于全膜法水處理而言，其主要是指把預處理之后的水借助超濾進行過濾，之后以反滲透進行一級除鹽，然后通過深度除鹽，和傳統水處理技術相對比其更具便捷性，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，即在高壓環境下只能透過水而無法過鹽。EDI屬于一項新興科技，其主要依托電場作用并有效結合以往的離子交換技術，讓凈化之后的水能滿足鍋爐用水的各項指標，而且可以降低消耗再生酸堿，不僅省時而且省力^[3]。關于廢水從字面意義上解釋就是無法再使用的水，當中含有大量的礦物質或是其中的有害物質超過標準水質成百上千倍，可是很長一段時間以來廢水主要是排放處理的方法，由此也加劇了環境污染。通過超濾技術則能實現廢水重生，通過相應的裝置清除里面的雜質，即使無法實現完全清除，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省一定的排污費用，另一方面還能到達水資源節約的效果。

結束語：

水處理以及水汽理化系統的故障往通常不是在短時間形成，其屬于一個漫長而且潛在的過程，往往是被運行人員忽視的。出于確保機組安全、穩定有效運行，一定要重視水處理及水汽理化系統故障情況及產生原因，做到異常及時發現并及時進行調整。

參考文獻：

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