火力發電廠鍋爐化學水處理技術分析

蓋永浩 楊超(河北西柏坡發電有限責任公司,河北 石家莊 050400）

1 水質和結垢對鍋爐運行造成的影響

1.1 水質對鍋爐運行熱效率的影響

水垢導熱系數僅相當于七分之一到千分之一的鋼鐵，當鍋爐出現結垢時，勢必惡化鍋爐受熱面的傳熱性能，燃燒燃料釋放的熱量無法向鍋爐介質有效傳遞，煙氣帶走了大量熱量，增加了排煙熱損，降低了鍋爐出力和蒸汽品質，同時也影響了鍋爐的熱效率。通過檢測，鍋爐受熱面結垢達到1mm時，將會增加8%-10%的燃料消耗。

1.2 結垢對鍋爐安全運行的影響

水垢降低了鍋爐運行熱效率和出力，為了對其有效維護，鍋爐工一般會加大燃料用量以及引鳳風量，進一步提升了爐膛溫度強化了換熱。相關資料說明，1MPa運行壓力的鍋爐水冷壁結垢3mm時，壁溫從280℃提升至580℃，造成鋼材抗拉強度降低到100MPa，而通常鍋爐管應用溫度是不超過350℃，超過450℃就會出現蠕變，充分表明鍋爐反復出現爆管的原因是鍋爐產生了超標的水垢。

2 火力發電廠鍋爐補給水處理技術

當前針對新建的機組，通常利用氨和聯氨的揮發性處理效果很好，但是一旦穩定水質以后，則需要通過中性處理或者聯合處理方式實施鍋爐給水處理。加氨處理不僅節省了藥品施用量，還適當延長了化學清洗間隔時間，對于節省運行成本發揮了重要意義。

2.1 防氧防腐

國家對部分使用蒸汽鍋爐與熱水鍋爐的除氧做出了明確的規定，進一步對鍋爐給水系統與零部件進行了積極的保護，避免了由于腐蝕造成的損壞。

當前針對鍋爐給水實行除氧防腐的方法包括三種，分別是物理、化學以及電化學保護。可以利用物理方法排出鍋爐給水形成的氧氣。也可以通過藥劑或者是鋼屑除氧法把進入鍋爐前的補給水轉化為較為穩定的金屬物質或者是化合物，進一步消除氧。此外還可以利用某種容易發生氧化的金屬出現電化學腐蝕，這樣能夠盡快消耗水中的氧，實現除氧目標。

2.2 加氧除鐵防腐

當火電廠鍋爐補給水水質純度較高時，可以通過加氧技術實現防腐。因為當水質環境純度較高時，金屬發揮了鈍化功能，如此可以向金屬表面均勻實施供氧，此時金屬表面出現極化，同時金屬獲得鈍化電位，進一步在金屬表面產生了一層穩定的保護膜。其有效預防與解決了由于水流加速導致的腐蝕問題，并且當水冷壁管內出現波紋狀氧化膜時還會提升鍋爐壓差，形成的保護膜，對這一壓差提升問題有效進行了解決。

2.3 全膜法水處理技術

近些年來，以超濾、反滲透、電解除鹽等作為代表的膜分離技術作為創新水處理應用技術獲得了迅速的發展。膜分離技術工藝簡單，便于運行維護，水質可靠穩定，獲得了普遍歡迎，這一工藝具體是通過膜分離技術研制脫鹽水。

3 處理汽、水監督技術

3.1 通過加藥和排污技術保護鍋爐

在火電廠生產過程中，要保證鍋爐不會出現結垢問題，同時還必須科學控制鍋爐水渣，若這兩點技術無法達標，鍋爐不但會由于結垢而不能很好的傳熱，同時還會由于存在很多水渣雜志產生堵管問題，這些問題都會形成爆管隱患。因此必須做到:第一，利用磷酸鹽等物質的添加中和鍋爐內部雜質，進一步有效解決結垢問題，徹底解決腐蝕問題。第二，貫徹落實鍋爐排污工作，當鍋爐形成汽水共騰問題時，充分表明鍋爐缺乏有效的排污，因此，這就需要有關的技術人員擁有豐富的經驗，在迅速排污的過程中，保證排污量達到要求。

3.2 對汽包鍋爐實行加藥與排污

氣泡鍋爐和直流鍋爐的最大差異就是有無氣泡，這也決定了二者的最大不同，就是有無循環水泵。在對汽包鍋爐除垢處理過程中，必須嚴格監測水質情況，同時還要利用添加對應的藥物進一步對結垢問題有效避免，充分保證汽包鍋爐不會產生安全問題，并且最大程度體現自己的作用。通常選擇磷酸鹽作為主要添加的藥物，達到除垢目標的同時發揮防腐作用。另外，為了避免鍋爐堆積雜質而對蒸汽質量造成影響，需要嚴格控制爐水含鹽、硅等量，并且迅速組織排污工作，最終積極控制爐堵塞問題。

3.3 對給水實行除氧、加藥處理

在開啟汽輪機時，需要對給水采取加氨與聯胺處理，這樣能夠有效避免酸性物質腐蝕金屬，同時也可以防止殘留的氨氣極有可能產生的氧腐蝕，對于結垢速度有效延長。在相關操作中除了根據有關操作執行以外，遭遇特殊狀況時還必須靈活進行對應。

3.4 對循環水實施防垢

火電廠生產過程中擁有流量較大的循環水，若水質質量無法達到要求，則不但影響了汽輪機凝汽器的冷卻效果，還對循環水系統內部設備與管道的安全性造成了巨大的威脅，同時還影響了運行供熱機組的經濟性。

運行循環補水過程中還會析出碳酸鹽硬度，會造成管道和社會受到一定程度的腐蝕與結垢問題，因此必須借助穩定劑嚴格控制，防止出現水垢，也可以通過將氧化性殺菌劑聯合非氧化性殺菌劑添加到循環補充水中的方法，及時處理腐蝕與結垢問題。在正常控制水質的情況下，在不結垢的前提下，為了對冷卻用水有效節約，減少冷卻塔的排污損失，可以控制其濃縮倍率，但是當容易惡化水質時，需要適當調整阻垢劑的添加劑量，保證降低循環水濃縮倍率。

4 結語

國內對火力發電廠鍋爐化學水處理行為中還存在著較多的困難，但是需要明白國內整治火力發電廠化學水處理開展的過程中，也出現了較大的進步。在這一過程中必須結合實際情況深入探索。

[1]趙林峰.電廠化學水處理系統綜合化控制發展趨勢[J].中國電力，2011，(3).

[2]陳進生.大型電廠水處理技術進展和應用探討[J].機電信息，2014，(2).