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2 炉水处理若干问题的新认识
2.1 炉水处理方式
炉水处理方式通常有锅炉给水全挥发性处理与炉水协调磷酸盐处理两种,经过反复分析、试验并结合我厂实际情况,决定对锅炉给水采用挥发性为主、锅炉炉水采用超低磷酸盐(磷酸根控制0.5mg/l以下)为辅的复合型处理方式,其原因如下:
(1) 嵩屿电厂热力系统为无铜系统,且拥有可氨化运行的凝结水精处理装置,锅炉给水采用挥发性(氨与联氨)处理,基本上可保证其PH值与含氧量的合格性,并有利于减少盐量引入锅内。
(2) 由于整个系统的汽水品质较纯净,因此炉水的缓冲性相应下降了,抵抗外来酸碱冲击的能力也下降了,尤其是在凝结水精处理系统氢型运行阶段,混床除去了水中大部分的氨,其出水pH值接近中性;另外,凝汽器可能发生的泄漏或渗漏、树脂粉末降解后的有机物进入锅炉后热分解产生的有机酸,均使锅炉存在酸性腐蚀的危险。再者,由于氨的分配系数较大,可能导致系统个别部位PH值偏低,因此,往锅炉加入微量磷酸盐的主要目的是利用磷酸根水解产生的碱性物质来维持炉水的缓冲性,以减少酸性腐蚀的可能,并消除极微量的硬度。
在炉水处理方式选择上,笔者认为不存在绝对适用的、单一的水处理方法。每个电厂应根据自身的特点寻找最佳的水处理方式,而不能生搬硬套现有的方式或方法。
2.2 锅炉排污率
20世纪90年代以前颁布的各种化学监督规定基本上是总结70—80年代水处理运行与管理经验得出的,当时中、高压机组的炉水处理方法基本上以传统的磷酸盐处理或协调磷酸盐处理为主,炉外水处理一般停留在一级除盐或更低的水平,凝结水精处理装置更为罕见。因此,为保证炉水品质,减少锅炉腐蚀结垢,排污尤为重要,对锅炉的排污也有较为明确的规定。
如今,炉外处理采用二级除盐,凝结水进行深层脱盐,炉内水处理采用全挥发性为主,炉水中的盐量、硅量杂质已经降到很低的程度,锅炉的排污量也应相应减少,以进一步降低补给水率,减少锅炉的热损失。
嵩屿电厂整个热力系统的水汽品质一直处于良好的水平,正常情况下炉水的含硅量小于30 μg/L,总含盐量在2.5mg/l左右,水色清澈,末出现起泡或混浊的现象。因此,连排方式改为间歇式开启或低流量连续开启,将排污量控制在O.3%以下。
笔者认为排污率取决于炉水和蒸汽中的含盐量、含硅量、浊度等,而不能有一个硬性的指标规定。每台机组应根据化学监督的实际情况及时调整排污率。
2.3凝结水高速混床
2.3.1 氨化运行高速混床的运行特点
氨化运行混床的特点是“在纯净的水质中制取更为纯净的水质”。这一阶段的混床,在进水电导率大于O.1μS/cm的情况下,除盐效果开始明显下降,对钠等一价离于的去除作用几乎为零;而处于从氢型向氨型转化阶段的混床,如果进水的钠离于在5μg/l以上,则转型有可能失败。因此,高速混床只能在较为良好的水质状况下良性地发挥其深层除盐作用。
2.3.2 凝汽器发生泄漏时高速混床的作用
滨海电厂不能依靠混床除去凝汽器泄漏时带入的盐分和杂质。在1995年颁布的DL/T561—95《火力发电厂化学水汽监督导则》中,对凝汽器泄漏与机组的运行关系虽有明确规定,但执行时却有较大的阻力。不少人错误地认为,精处理混床可保证凝汽器泄漏时的给水水质,其实不然,这因为处于氨化运行混床的除盐能力极其微弱,处于氢型运行的混床对海水的除盐能力也有限,因此,凝汽器一旦发生泄漏,就得停机处理。这时,混床仅起到很有限的缓冲作用。
2.3.3 机组启动时混床的作用
机组在启动情况下由于不推荐氨化混床运行,因此平常应保证有再生好的备用混床,以利于在上述工况下有氢型混床加入运行。如果在机组启动阶段投入氨化混床,那么混床很快就会失效,制水周期将大为缩短,使混床的运行经济性大大降低。
2.3.4 无前置过滤混床的失效判断
在无前置过滤器的高混床系统中,树脂吸附的悬浮物杂质较多,所以不能仅以出水的水质来判断混床的失效终点,而应综合考虑混床床体压差、周期制水量、进水水质等因素来进行综合判断。有时,虽然混床的出水水质仍较好,但如果过度延长制水周期,将会导致阴阳树脂分离困难,反洗耗水量剧增,运行经济性下降。
2.4炉水的pH值控制
炉水采用磷酸盐处理时,其PH值一般控制在9.O—10之间;炉水采用全挥发性处理时,其PH值控制在9.0-9.5之间。这主要是综合考虑系统的铜腐蚀问题。嵩屿电厂炉水尽管采用挥发性处理为主,但其PH值应控制在9.5或更高(应严格控制在10以下),以彻底中和系统中任何可能出现的酸性物质,进一步减少酸性对锅炉的腐蚀。
2.5 加药的调整方式
尽管低磷酸盐处理加入锅内的药量很少,但也不宜采用间歇冲击式加药。低磷酸盐处理不仅仅是简单地控制磷酸根的浓度,而且还应尽量考虑锅内磷酸盐不因采用间歇式加药而产生的局部富集。为避免发生这一现象,药箱磷酸根的浓度应控制在1%以下,加药泵开度要适当调小,以延长加药的时间。
2.6 机组启动过程的化学监督
2.6.1 启动前的系统冲洗
启动前的化学冲洗很重要,如果忽视这一点,那么系统大小修后残余的各种杂质、盐分只能通过锅炉排污排出,但在排污前
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