会员投稿

网站管理

设为首页

加入收藏

 

当前位置:首页 > 电厂化学 > 电厂化学 > 详细内容
蒸汽氢电导超标、汽轮机酸腐蚀的问题分析及解决方案
发布时间:2011/4/12  阅读次数:2765  字体大小: 【】 【】【
本广告位全面优惠招商!欢迎大家投放广告!广告投放联系方式

a. TOC较高是导致氢电导率超标的直接原因
由表中可知,#8机组补水转换后蒸汽氢电导率转为合格,这样可排除凝汽器泄漏的可能。对比#4、#8、#9机组给水、饱和蒸汽品质,其无机阴离子含量差别不大,但补水为#2除盐水的#8、#9锅炉水、汽中乙酸根含量远高于以#1除盐水为补水的#4机组及以#1除盐水为补水时的#8机组,且对应水样的TOC含量也明显偏高。由此确定:造成#8、#9机组蒸汽氢电导率超标及汽轮机初凝区的酸腐蚀的原因与水汽介质中的TOC含量有关,主要超标物质为乙酸根。
b.地表水是除盐水中有机物的重要来源
#1除盐水与#2除盐水电导率接近,但TOC测定差异明显,除盐水中TOC含量高意味着有机物含量高。查阅水厂供水水质分析记录,地表水中CODMn年均含量为1.2mg/L,现场实测离子交换器进水TOC为1886μg/L,远高于地下水TOC159μg/L的有机物水平,而#2除盐中未设针对有机物的去除工序,由此判断,城市管网供地表水可能是除盐水中有机物的主要来源。
c.余氯含量高给树脂氧化造成可能
现场亚硫酸钠除余氯装置运行不稳定,有时阳床入口余氯含量达到0.25mg/L,存在阳树脂被余氯破坏而降解溶出有机物的可能,通过采用气/质联用的方法对阳床进、出水中分子量低于650的有机物种类进行测定,结果显示:阳床出水中超过一半的有机物为具有芳香环结构的邻苯二甲酸二丁酯(DBP),它们主要来自原水;另有少部分为树脂交联剂二乙烯苯长链受到破坏的分解产物,其丰度占总有机物含量的10%左右;管网供水中饱和烃总含量小于5%,由此推断,阳树脂受余氯氧化降解是有机物的另一来源。
由以上结果分析可知, #8、#9机组蒸汽氢电导超标及汽轮机酸腐蚀的根本原因在于:城市管网供地表水中携带的部分有机物和阳树脂受余氯氧化降解产物在随除盐水进入炉内,受热分解为低分子有机酸[2],并随蒸汽遍布锅炉水汽系统,造成蒸汽氢电导率升高及汽轮机酸腐蚀。因此,只有降低除盐水中的残余有机物,才能使问题得到解决。
3 补给水去除有机物及游离氯的试验研究
由于地下水资源开采的限制,大唐保定热电厂不能以改变#8、#9补给水水源的途径解决氢电导超标及腐蚀问题。因此从现有实际情况出发,提高补给水水质,一方面应设法降低进入除盐设备的有机物含量,另一方面应避免阳树脂受到余氯的氧化破坏。
由气/质联用仪分析可知,水中绝大多数有机物为含苯环的疏水性有机物,分子量适中(小于1000),对这类有机物的处理方法首选物理吸附法[3]。这里选用在电厂水处理系统中应用最为广泛活性炭及近年来国内开发的丙烯酸系大孔强碱Ⅰ型有机物吸附树脂D730,对现场城市管网供水进行有机物吸附中试试验。通过初步试验,其结果显示活性炭吸附有机物的效果优于D730树脂。另外,由于活性炭能与水中余氯发生化学反应,可以起到除去余氯的作用,故选用活性炭进行不同工况下去除水中有机物的试验。
3.1活性炭去除有机物试验研究
用直径380mm,长2000mm的交换柱5根,分别装入活性炭、阳树脂、阴树脂、阴阳混脂;活性炭选用吸附效果较优的椰壳活性炭,进行如下试验。
3.1.1活性炭去除有机物效果试验
活性炭装填高度为2200mm(两根柱串联使用),树脂装填高度1100mm。以原水→活性炭过滤器→阳床→阴床→混床方式运行3个除盐周期,控制流速10m/h,分别监测各柱出水CODMn及TOC的变化;出水水质见图1,图2。
图1 原水经活性炭及离子交换器后出水CODMn               图2 原水经活性炭及离子交换器后出水TOC
图中所示数据为3个运行周期的平均值,原水TOC含量为1.459mg/L,活性炭过滤器出水TOC含量达到0.248mg/L,由此得出活性炭对水中有机物的截留率约为83%;阳床出水有机物较过滤器出水略有升高,为树脂降解溶出少量有机物造成;水中部分有机物为阴树脂所吸附,阴床出水TOC含量0.05mg/L,混床出水TOC含量0.047mg/L,较未经活性碳过滤器时除盐水TOC(0.406mg/L)降低了88%,表明活性炭去除有机物的效果是比较理想的。
3.1.2活性炭不同流速下去除有机物试验研究
在活性炭填充高度1100mm条件下,以原水→活性炭过滤器→阳床→阴床→混床方式,调节流速7m/h,监测出水CODMn,及TOC,如图3。
从图中看出,低流速对于活性炭吸附有机物较为有利。在7m/h流速下的有机物去除率较10m/h时提高17%,较20m/h时提高37%,因此使用活性炭过滤器去除水中有机物时,其运行流速越低,吸附效果越好,但鉴于制水的经济性,选取8~10m/h流速运行较为合理。
3.1.3活性炭装填高度对有机物去除效果的影响试验研究
以原水通过活性碳过滤器,调节流速10m/h,从不同填充高度取样监测出水TOC的变化。结果见图4。
由图4中活性炭不同高度出水TOC的变化趋势可以看出,此时活性炭对水中有机物的吸附主要发生在上层,而并非随高度均匀下降。因此,活性炭过滤器中填料高度并非越高越好,由于目前水处理活性炭经验吸附容量大约为200mg(CODMn)/g(活性炭)[4],填料过高时,很长时间(数月以上)内有机物的吸附主要发生在上层,下部的填料无法发挥吸附作用,却成为微生物生长的温床,形成有机物的又一来源。并且运行中压实的填料会造成过滤器反洗困难,给现场运行和维护造成诸多不便。从图4中试验结果来看,对于现场水质,设计活性炭滤床高度为1800mm~2000mm比较合理,此时有机物去除率大于80%。
3.2活性炭去除游离氯的试验
在酸性或中性条件下,余氯主要以次氯酸形式存在,活性炭可将其还原为氯离子,反应式为:
Cl2 + H2O → HOCl + HCl
  HOCl + C → CO + HCl
  或   2HOCl + C → CO2 + 2HCl
将余氯含量平均在0.56mg/L左右的原水经填料高度1100mm的活性炭过滤器,运行流速10m/h,连续监测48小时,过滤器出水余氯几乎为零,由此断定活性炭去除余氯的效果是良好的。
4 结论
4.1城市管网供地表水中携带的部分有机物和阳树脂受其水中余氯氧化降解产物而随除盐水进入炉内,是造成机组蒸汽氢电导超标及设备腐蚀的主要原因。
4.2活性炭过滤器对其原水中有机物的去除率能达到83%,可使最终的除盐水中TOC含量降低至100μg/L以下,且能使水中余氯得到较为彻底去除。因此,添加活性炭过滤器可使问题得到较好的解决。
4.3建议采用以下方案对原系统进行改造:原水→活性炭过滤器→阳床→除碳器→阴床→混床→除盐水。
同时,保证活性炭填料高度1800mm~2000mm,运行流速8~10m/h,这种设计既可去除原水中游离氯,又能够保证水中绝大部分有机物被过滤器截留,使除盐水中有机物含量大大降低,保证最终出水水质合格。
参考文献
[1] 郭志强,吴贵德,范玉宝,等.丹东电厂控制蒸汽氢电导率的运行措施 [J].中国电力.2005,38(2):27-29.
[2] 朱志平,黄可龙,周艺,等.汽轮机初凝区腐蚀机理分析[J].腐蚀科学与防护技术.2006.18(1): 20-23.
[3] 邓慧萍,梁超,常春.改性滤料和活性炭去除有机物的特性研究 [J].同济大学学报(自然科学版).2006,34(6):765-769.
[4]. 丁桓如,吴春华,龚云峰,等.工业用水处理工程 [M].清华大学出版社.2005.

我要评论
  • 匿名发表
  • [添加到收藏夹]
  • 发表评论:(匿名发表无需登录,已登录用户可直接发表。) 登录状态:未登录
最新评论
所有评论[0]
    暂无已审核评论!
本栏最新发布
本栏热门信息
广告

甄长红  版权所有 

copyright 1991-2019 青果园电厂化学资料网 ( www.qgyhx.cn ) All rights reserved 陇ICP备09001450号

申请链接  广告服务  联系我们  关于我们  版权声明  在线留言

网站由中网提供技术支持