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。
3.2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
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