火電機(jī)組化水系統(tǒng)調(diào)試問題分析及處理

摘 要：本文介紹了火電機(jī)組不同類型化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試過程出現(xiàn)的問題，從設(shè)計、設(shè)備、施工和調(diào)試等環(huán)節(jié)分析其成因并提出解決對策。通過對化水系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的總結(jié)，為后續(xù)新建化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)和提高提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水處理；調(diào)試；火電廠

近年來，新建超臨界、超超臨界火力發(fā)電機(jī)組陸續(xù)投運(yùn)，對配套化學(xué)水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)、自動化水平的要求不斷提高。而基建期間化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試過程由于設(shè)計疏漏、設(shè)備缺陷、施工質(zhì)量、程控故障等問題，影響水處理系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度、出水水質(zhì)和程控投入，進(jìn)而影響鍋爐化學(xué)清洗、沖管等工程節(jié)點(diǎn)的實現(xiàn)。此外，化學(xué)水處理系統(tǒng)從全離子交換處理設(shè)備發(fā)展至超濾、反滲透、電滲析（EDI）的全膜處理工藝，新設(shè)備新工藝應(yīng)用的過程也出現(xiàn)新的問題。本文通過總結(jié)化學(xué)水處理系統(tǒng)的長期現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，分析出現(xiàn)的典型事例，提供解決對策和改進(jìn)建議。

一、化水系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試問題

1. 反洗流量設(shè)計偏差影響程控功能

某水處理系統(tǒng)細(xì)砂過濾器與活性炭過濾器共用反洗水泵，每臺過濾器反洗進(jìn)水管母管相連，且過濾器反洗進(jìn)水管只設(shè)有氣動蝶閥。調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)細(xì)砂過濾器和活性炭過濾器的反洗流量分別為200m3/h和100m3/h，反洗流量只能通過人工控制泵出口手動閥調(diào)節(jié)，難以實現(xiàn)細(xì)砂過濾器與活性炭過濾器自動反洗程控功能的實現(xiàn)。出現(xiàn)此問題的原因是理論計算細(xì)砂過濾器與活性炭過濾器的反洗流量接近，可共用反洗水泵，而實際活性炭過濾器反洗流量遠(yuǎn)小于設(shè)計流量。

2. 原水處理工藝導(dǎo)致反滲透SDI值超標(biāo)

原水預(yù)處理設(shè)計采用混凝劑聚合鋁和助凝劑聚丙烯酰胺，除鹽設(shè)備采用反滲透裝置。調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)反滲透進(jìn)水SDI>4，SDI超標(biāo)無法滿足反滲透系統(tǒng)投運(yùn)要求。對預(yù)處理出水進(jìn)行分析，PH值、濁度、鐵離子、余氯、BOD等指標(biāo)均合格。進(jìn)一步排查SDI超標(biāo)記錄，發(fā)現(xiàn)均出現(xiàn)原水水質(zhì)較時期，期間運(yùn)行人員均大量投加助凝劑，由于助凝劑聚丙烯酰胺為高分子化合物，過量的聚丙烯酰胺進(jìn)入后級制水設(shè)備，反滲透SDI值恢復(fù)正常。此外，反滲透系統(tǒng)前未設(shè)計活性炭過濾器對有機(jī)物和余氯進(jìn)行吸附處理，也是造成反滲透系統(tǒng)SDI超標(biāo)重要原因。

3. 前后級制水設(shè)備流量不匹配

現(xiàn)場調(diào)試發(fā)現(xiàn)某套反滲透設(shè)計最大出力143m3/h，正常出力為110m3/h。而配套水泵最大為147m3/h，根據(jù)反滲透75%回收率計算，反滲透系統(tǒng)147 m3/h的進(jìn)水流量，其產(chǎn)水量僅能滿足110m3/h正常出力要求。而反滲透系統(tǒng)隨溫度和回收率變化產(chǎn)水流量會下降，進(jìn)而影響總除鹽水量。建議反滲透系統(tǒng)設(shè)計時需充分考慮反滲透系統(tǒng)回收率和水溫變化，做好前后級制水設(shè)備的水量平衡計算。

二、化水系統(tǒng)設(shè)備缺陷問題

1.混床內(nèi)部裝置材質(zhì)不合格延誤工期

某電廠混床填裝樹脂前檢查發(fā)現(xiàn)中排管出現(xiàn)銹跡，說明混床內(nèi)部采用易腐蝕鋼材，由于混床樹脂需進(jìn)行酸堿處理，如此鋼材受酸腐蝕造成的樹脂鐵污染，則極大影響樹脂性能和整套水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)。經(jīng)對混床中排管、螺栓、螺帽進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，固定用的螺帽為304鋼非設(shè)計316L不銹鋼材質(zhì)。中排管主體材質(zhì)為設(shè)計要求的316L不銹鋼材質(zhì)，而表面粘附碳鋼。通過與設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)分析，認(rèn)為螺帽是施工過程中混用造成，而中排管附著碳鋼是由于中排管后期打磨處理造成。通過更換316L螺帽，并對中排管表面進(jìn)行化學(xué)清洗后問題得到解決。

2. 壓縮空氣儲罐排水閥故障造成系統(tǒng)停運(yùn)

某電廠水處理反滲透裝置采用全自動控制方式投運(yùn)，調(diào)試期間上位機(jī)突然對就地氣動閥失去控制，兩套反滲透故障停運(yùn)，檢查發(fā)現(xiàn)就地控制柜內(nèi)氣動閥控制器燒壞。經(jīng)更換備件后，閥門恢復(fù)正常。但運(yùn)行一段時間，就地控制柜內(nèi)氣動閥控制器又被燒壞。經(jīng)仔細(xì)核查發(fā)現(xiàn)，與控制器相連的氣源管內(nèi)壓縮空氣帶水，導(dǎo)致控制器短路損壞。而壓縮控制帶水的原因則是壓縮控制儲罐底部自動排水閥故障，導(dǎo)致儀用壓縮空氣儲罐內(nèi)的積水無法排除，儀用壓縮空氣濕度大最終造成閥門控制器損壞。將壓縮空氣儲罐底部自動排水閥更換為手動排水閥，人工定期排放壓縮空氣儲罐積水，問題得到徹底解決。

三、化水系統(tǒng)施工質(zhì)量問題

1. 管道襯膠不均勻造成閥門內(nèi)漏

某水處理系統(tǒng)離子交換器進(jìn)、出水管采用耐酸堿襯膠管和進(jìn)口氣動蝶閥，設(shè)備調(diào)試發(fā)現(xiàn)多個閥門存在卡澀和內(nèi)漏的情況。對閥門解體檢查后發(fā)現(xiàn)，此氣動蝶閥蝶片與管道內(nèi)襯膠磨擦導(dǎo)致閥門卡澀，部分閥門碟片邊緣破損造成內(nèi)漏。其原因非閥門質(zhì)量問題，主要是由于閥門前后管道內(nèi)襯膠厚度不均勻，安裝人員只是核查管徑和閥門尺寸，未實際測算氣動蝶閥內(nèi)徑。通過對襯膠管內(nèi)表面進(jìn)行打磨后，問題得到解決。

2. 管道振動導(dǎo)致閥門開關(guān)反饋故障

某廠多臺離子交換器的正洗排水氣動蝶閥，開關(guān)反饋經(jīng)常不到位，嚴(yán)重影響上位機(jī)程控系統(tǒng)的投運(yùn)。熱控人員多次檢修，運(yùn)行一段時間后閥門反饋裝置仍走位，調(diào)試人員現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)水處理正洗排水管由于床體帶壓且正洗對空排放，末端沒有采取底部支撐措施，管道振動過大造成閥門反饋故障。通過安裝人員對相關(guān)管道加固處理，檢修人員對閥門反饋重新定位后，反饋故障未再重復(fù)出現(xiàn)。

四、化水系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)小結(jié)

總結(jié)以上化水系統(tǒng)調(diào)試過程中暴露的設(shè)計、施工和設(shè)備質(zhì)量問題，對新建化學(xué)水處理系統(tǒng)調(diào)試工作提供如下意見和建議：

1）調(diào)試前需重視安裝設(shè)計圖紙的審查工作，對設(shè)計工藝流程和設(shè)備選型工作進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，嚴(yán)格做好設(shè)備監(jiān)造、水處理材料的驗收和質(zhì)量檢測工作，需審查管道和罐體材質(zhì)證明和試壓報告，對襯膠設(shè)備做好電火花檢測。

2）調(diào)試期間需做好設(shè)備安裝驗收工作，對設(shè)備外部防腐、支吊架、內(nèi)部固定螺栓、水帽、底部孔板和布水裝置均進(jìn)行檢查確認(rèn)。

3）調(diào)試時，充分重視設(shè)計反洗流量偏差大的問題，控制好反洗流量就能保證不出現(xiàn)亂層、跑濾料和樹脂的事故，進(jìn)而實現(xiàn)反洗和再生程控功能的投運(yùn)。

目前火電機(jī)組化水程控技術(shù)已較為成熟，其實現(xiàn)程度往往取決于工藝調(diào)試的深度。水處理系統(tǒng)程控功能的實現(xiàn)需工藝調(diào)試人員的有效配合，對自動控制步序和聯(lián)鎖保護(hù)功能不斷優(yōu)化改進(jìn)，才能提高系統(tǒng)自動化水平。

參考文獻(xiàn)

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[2]河南省電力公司.火電工程調(diào)試技術(shù)手冊（化學(xué)卷）[M].北京：中國電力出版社，2004.

作者簡介

彭日亮，山西大唐國際云岡熱電有限責(zé)任公司副總工兼設(shè)備部部長