超臨界機組氨水質量認定分析

王遠

摘 要：超臨界機組給水處理要求所加氨水純度很高，而當前發電企業不具備按標準要求對氨水進行驗收的條件。針對這個問題，本文通過對氨水使用期間的給水指標進行分析，從側面解決了氨水質量認定問題。

關鍵詞：超臨界；氨水質量；給水指標

中圖分類號：TK228 文獻標志碼：A

1 電廠在氨水入廠質量驗收過程中遇到的問題

為了降低給水系統的各種金屬的綜合腐蝕速率，火電廠都要進行鍋爐給水處理，向給水加入水處理藥劑，改變水的成分及其化學特性，如pH值、氧化還原電位等。隨著機組參數和給水水質的提高，給水處理工藝也在不斷發展和完善，目前有3種處理方式，即還原性全揮發處理、弱氧化性全揮發處理和加氧處理。無論采用哪一種處理方法，都必須在給水中加入氨水。

隨著超臨界直流鍋爐的不斷投產，入廠氨水的質量驗收成了困擾電廠的問題。因為直流鍋爐沒有汽包，給水經過省煤器、水冷壁管吸收熱量后全部變成蒸汽，所以，與汽包鍋爐相比，直流鍋爐對鍋爐給水水質要求相對較高，對所加氨水的質量要求也相應提高，要求所加氨水為分析純或以上級別，也就是要達到GB/T 631—2007《化學試劑 氨水》中的相關要求。

發電企業如果按照GB/T 631—2007對氨水進行驗收，需要用原子吸收光譜儀測定鈉、鎂、鉀、鈣、鐵、銅、鉛等雜質含量，這對發電企業來說是不可能做到的。首先，當前并不是每個電廠配備原子吸收光譜儀。其次，配備原子吸收光譜儀的企業也僅能化驗鐵和銅兩項常用指標。

為解決這個問題需要先對給水體系做分析。

2 氨水質量認定分析的依據

2.1 在加氨的純水體系中電導率和pH值的關系

超臨界機組給水相當于純水體系，在純水體系中，水的電導率、pH值和加氨量之間有著嚴格的數學關系，只要測量出一個數據，就可以求出另外兩個數據。

在25℃的純水體系中，電導率和pH值符合以下公式關系：

pH=lgk+8.57 （1）

A=（13.2k2+62.7k）×10-3 （2）

上式中k值為電導率（μS/cm），A為加氨量（mg/L）。

反之，如果體系中的電導率和pH值符合以上公式（1）的關系，說明該體系是純水體系，可以證明該體系中所加氨水所含雜質極少，純度較高。

2.2 給水中鐵含量與氨水純度的關系

現在所用氨水是用液氨配制的，液氨中的一個重要雜質是鐵。當給水的pH值控制在9.2～9.6時，根據公式（1）、（2）不難計算出這時的加氨量在0.508mg/L～2.189mg/L，如果所用氨水為分析純氨水，其中的雜質鐵含量為≤0.00002%，在給水中由加氨導致的鐵含量增加最大為0.00175μg/L，和正常運行時給水鐵含量≤5μg/L的控制標準相比，本來可以忽略不計，但如果氨水質量不好，氨水中雜質鐵含量達到0.02%時，給水中由加氨導致的鐵含量就會增加至1.75μg/L，這時就不容忽視了。反之，如果給水鐵含量增加不大，則說明所加氨水的質量不是很差，可以使用。

3 舉例說明

某廠本來有固定的供應商，氨水質量也比較有保證，后來由于種種原因需要更換供貨商，如何判斷新進氨水和舊氨水質量相當，成了廠里的燃眉之急。應用以上理論，基本解決了這個難題，具體過程如下所述。

廠里a、b機組都是670MW的超臨界機組，兩臺機組共用一套加藥系統。在3月份對某公司的氨水進行了試用，試用期間各種關系分析如下：

3.1 給水的電導率和pH值關系分析

試用期間機組電導率和pH值的關系見表1。

（a）表1中的pH值和電導率值取的都是每天早上10：00的數值。

（b）表1中的估算pH值為將實測電導率值代入公式（1）計算得到的數值。

從表1可以看出估算值和原值符合得較好， 體系的pH值和電導率的關系是符合公式（1）的，證明體系是純水體系，從側面證明了所加氨水的純度較高。

3.2 給水鐵含量分析

使用質量比較好的舊氨水時機組給水含鐵量統計見表2。

試用新氨水機組給水鐵含量統計見表3。

由上面表2、表3可以看出使用新、舊氨水，給水鐵含量沒有顯著變化，而且給水的鐵含量也沒有超出不大于5μg/L的國家標準，說明所用氨水純度較高，質量較好，可以放心使用。

3.3 結論

經過以上兩個方面的考察，基本可以認定：給水中加入該公司氨水基本不影響給水品質，可以放心使用。

結語

本文根據純水體系的特征，在實際工作中通過對氨水使用期間的電導率和pH值指標對應關系和給水鐵含量進行分析，從側面解決了氨水質量的認定問題，也解決了生產中的燃眉之急，為超臨界機組火力發電廠選用氨水提供了有益的參考。

參考文獻

[1]李正奉.電廠化學設備及系統[D].武漢：武漢大學，2006.

[2]火電廠水處理和水分析人員資格考核委員會.電力系統水處理培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009：224.