關(guān)于近期#1機(jī)爐水出現(xiàn)硬度現(xiàn)象的分析及建議

張浩

【摘要】本文對(duì)平圩電廠#1爐水出現(xiàn)過硬度的異常現(xiàn)象進(jìn)行了原因分析，并簡要提出了處理措施。

【關(guān)鍵詞】爐水硬度 磷酸鹽處理 水質(zhì) 排污

前言

我廠兩臺(tái)機(jī)組爐水均采用全揮發(fā)性處理（AVT）為主，低磷酸鹽處理（LPT）為輔的處理方式，機(jī)組正常運(yùn)行工況下，不加磷酸鹽。只有在異常水質(zhì)如冷態(tài)啟動(dòng)、凝器泄露、爐水PH低于9.0時(shí)，才采用磷酸鹽處理，控制指標(biāo)按低磷酸鹽處理（LPT）工藝執(zhí)行，即：爐水磷酸根濃度在500-3000微克每升，PH9.0-10.0。

一、問題的提出

最近兩個(gè)月來，#1爐水出現(xiàn)硬度次數(shù)較多，幾乎每次都進(jìn)行了加磷酸鹽處理，一方面加重了凝水精除鹽系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，混床失效頻繁，另一方面，對(duì)于我們參與調(diào)峰機(jī)組，有可能會(huì)發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象，給機(jī)組安全運(yùn)行帶來威脅。

筆者這里試圖就#1爐水出現(xiàn)硬度的現(xiàn)象進(jìn)行原因分析并找出解決方法。

一般說來，發(fā)電廠水汽系統(tǒng)出現(xiàn)硬度首先判斷凝汽器是否泄露；其次判斷是否存在疏水、閉式水含硬度以及開式水和服務(wù)水等工業(yè)用生水水竄入熱力系統(tǒng)的情況；再者就是機(jī)組啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)沖洗不徹底，爐內(nèi)有其他態(tài)的鈣鎂成分存在。凝汽器泄露或其他情況導(dǎo)致生水進(jìn)入熱力系統(tǒng)時(shí)，不但爐水（凝水、給水）硬度在色階上有顯現(xiàn)，而且其他水汽指標(biāo)如：鈉、陽導(dǎo)、二氧化硅等數(shù)據(jù)也會(huì)有所反映。值得一提的是硅值，生水進(jìn)入熱力系統(tǒng)后，隨著水溫的升高而導(dǎo)致的膠體硅向活性硅的轉(zhuǎn)化，其值由除氧器、省煤器到爐水是遞增的，且爐水二氧化硅要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行值。

二、事件經(jīng)過

1. 5月份U112C#1機(jī)檢修后啟動(dòng)以來，#1爐水共有七次出現(xiàn)硬度（凝水、給水均無硬度）。具體及處理情況如下：（單位：微摩爾每升）

1） 5月22日——24日啟動(dòng)過程中，爐水硬度1—2.5，投加磷酸鹽后消失。

2） 5月31日7：00爐水硬度1.0，未加藥處理。當(dāng)日#1爐停運(yùn)至6月4日，進(jìn)行水冷壁消缺。

3） 6月19日08：40，爐水硬度2.0，由于加藥系統(tǒng)故障，未加上藥僅加強(qiáng)定排，14：00硬度無。期間凝混進(jìn)行了一次失效床與備用床的切換。

4） 7月8日，#1爐啟動(dòng)中，爐水硬度為2.5（7月6日#1爐漏，停運(yùn)消缺），加藥后消失。

5） 7月23日16：30，爐水硬度1.0，加藥后正常。

6） 7月26日14：00，爐水硬度1.0，加磷酸鹽后處理正常。

7） 7月27日0：20，爐水硬度1.0，加藥處理正常。

其中1、4兩次是機(jī)組啟動(dòng)期間出現(xiàn)的，這里暫不討論，我們來看看余下的五次機(jī)組正常運(yùn)行期間爐水出現(xiàn)硬度的情況。

發(fā)現(xiàn)時(shí)間 硬度值（微摩爾每升） 負(fù)荷（MW） 凝混運(yùn)行情況

5月31日07：00 1.0 350 PA、PB運(yùn)行，旁路40%開。

6月19日08：40 2.0 580 PA、PB運(yùn)行，旁路100%開 。PB已失效，10：10停運(yùn)，投PC。

7月23日16：30 1.0 601 PA、PC運(yùn)行，旁路100%開。PC已失效，次日08：20停運(yùn)。

7月26日14：00 1.0 602 PA、PC運(yùn)行，旁路100%開。PC已失效，次日10：00停運(yùn)。

7月27日0：20 1.0 502 PA、PC運(yùn)行，旁路100%開。

PC已失效，10：00停運(yùn)。

可以看出，硬度出現(xiàn)時(shí)，凝混有失效床在運(yùn)行，且無新投床。實(shí)際上，混床在末期或失效狀態(tài)下運(yùn)行，對(duì)整個(gè)熱力系統(tǒng)的水汽指標(biāo)有很大影響。

2. 7月27日爐水出現(xiàn)硬度時(shí)熱力系統(tǒng)水質(zhì)及精除鹽運(yùn)行情況。

7月27日0：20水汽接班人員分析#1爐水有微量硬度：1.0，

1） 水質(zhì)

時(shí)間

項(xiàng)目 0：00 3：00 6：00 8：00 11：00 14：00 16：00 19：00 22：00

凝結(jié)水 鈉 0.88 0.91 1.03 1.08 1.0 1.02 1.09 1.08 0.37

CC 0.201 0.163 0.18 0.219 0.214 0.204 0.192 0.199 0.143

硬度 0 0 0 0 0 0 0 0 0

除氧器 SC 12.67 13.55 14.10 14.0 13.2 13.6 14.19 14.51 10.23

硅 15.600 16.300 16.600 17.300 17.100 8.680 11.010 11.100 14.330

硬度 0 0 0 0 0 0 0 0 0

省煤器 CC 0.176 0.15 0.165 0.191 0.212 0.201 0.189 0.191 0.147

爐水 SC 13.18 18 16.91 16.9 14.1 13.8 13.62 13.92 9.3

硅 15.720 29.100 23.100 20.300 19.110 19.200 21.050 23.010 19.950

硬度 1 0 0 0 0 0 0 0 0

PH 9.280 9.380 9.350 9.350 9.310 9.330 9.350 9.360 9.200

飽汽 CC 0.152 0.111 0.123 0.169 0.191 0.189 0.151 0.172 0.119

鈉 1.21 0.95 0.81 1.22 1.25 1.13 0.66 0.69 0.33

主汽 CC 0.129 0.104 0.121 0.171 0.164 0.165 0.148 0.149 0.12

鈉 0.63 0.20 0.32 1.05 0.56 0.52 0.35 0.5 0.59

備注：CC陽導(dǎo) SC 原導(dǎo) 單位 微母每厘米 硬度 微摩爾每升 其余數(shù)據(jù)單位 微克每升

2） 凝水精處理運(yùn)行、投停情況

0：00——10：00#1機(jī)凝結(jié)水混床PA、PC運(yùn)行，旁路全開。

10：00 #1機(jī)凝混PC失效，停運(yùn)。

16：50 #1機(jī)凝混PB備用后投運(yùn)。

19：10 #1機(jī)凝混PA失效，停運(yùn)。

從以上數(shù)據(jù)看出在爐水出現(xiàn)硬度時(shí)，除硅、PH無明顯變化外，整個(gè)熱力系統(tǒng)水汽指標(biāo)均不好，這與凝混在末期甚至失效狀況下運(yùn)行有直接關(guān)系。在正常情況下凝結(jié)水混床由于加氨的原因，運(yùn)行中首先是陽樹脂先失效，鈉穿透后表現(xiàn)為系統(tǒng)鈉上升，陽導(dǎo)原導(dǎo)均增大，爐內(nèi)離子平衡被打破。

三、分析

機(jī)組在檢修中，系統(tǒng)常常會(huì)帶入一些機(jī)械雜質(zhì)、鹽類，因此機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)必須分階段進(jìn)行沖洗，在冷態(tài)啟動(dòng)投加磷酸鹽過程中，爐水中的鈣、鎂離子與磷酸根生成松疏的水渣，大部分隨排污水被排掉，另外少一部分易黏附在鍋爐受熱面管壁上隨著鍋爐熱負(fù)荷的升高常常轉(zhuǎn)化為二次水垢（如MG3（PO4）2，MG（OH）2等）而殘留在爐內(nèi)。據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)降低沉淀溶解平衡體系陰、陽離子濃度，使反應(yīng)商小于標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)時(shí)，則可使沉淀溶解。由于我們亞臨界鍋爐在全揮發(fā)處理時(shí)，水質(zhì)較純，爐水緩沖性弱，凝混失效時(shí)造成的給水水質(zhì)波動(dòng)對(duì)爐水中水質(zhì)變化影響較大，爐水中各種離子內(nèi)部平衡被打破，鹽類之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這部分水垢有可能低于溶度積回溶在爐水中而表現(xiàn)出來硬度。

四、結(jié)論及建議

1） 根據(jù)近期熱力系統(tǒng)尤其是#1爐水硅維持在較低值（爐水約20微克每升）的情況，至少目前為止可以排除凝器微漏的可能。

2） 爐水PH無下降說明與易溶磷酸鹽隱藏現(xiàn)象無直接關(guān)系。建議在高低負(fù)荷段進(jìn)行磷酸根對(duì)比分析，判斷是否發(fā)生磷酸鹽暫時(shí)消失現(xiàn)象。

3） 機(jī)組啟動(dòng)期間系統(tǒng)沖洗時(shí)鍋爐熱負(fù)荷上升較快，磷酸鹽處理時(shí)排污不徹底導(dǎo)致有殘余鈣鎂鹽類存在是近期爐水頻繁出現(xiàn)硬度的根本，鹽類回溶是直接原因而凝混在失效狀態(tài)下運(yùn)行導(dǎo)致的爐水水質(zhì)變化是誘因。

4） 爐水硬度出現(xiàn)時(shí)，加強(qiáng)定排換水，根據(jù)情況可投加磷酸鹽，采用平衡磷酸鹽處理工藝（EPT），要求配置合適的磷酸三鈉濃度，嚴(yán)格控制爐水中磷酸根含量。

5） 加強(qiáng)氫型凝混運(yùn)行期間的監(jiān)督，失效及時(shí)停運(yùn)。要求離線和在線儀表準(zhǔn)確、完好，值班人員分析判斷正確。