火电厂供热机组炉水水质异常分析及处理
倪天磊 李德峰 仲继克
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倪天磊 李德峰 仲继克,. 火电厂供热机组炉水水质异常分析及处理[J]. 水资源研究进展,202211. DOI:10.12721/ccn.2022.157102.
摘要: 某火电厂供热机组锅炉炉水存在二氧化硅异常超标问题,通过检测水汽氢电导率、痕量离子及硬度并结合热力系统运行情况,最终确定因热网加热器泄漏引发热网疏水超标所致。为此,提出了机组在供热期内运行时应加强现场运行管理和化学监督等防范措施,以保证机组的安全、稳定、经济运行。
关键词: 供热机组;炉水;热网疏水;二氧化硅
DOI:10.12721/ccn.2022.157102
基金资助:

某电厂2号机组为330MW亚临界抽凝式供热机组,锅炉型式为亚临界、一次中间再热、控制循环汽包炉,汽轮机型式为亚临界、一次中间再热、高中压缸分缸、单轴、三缸两排汽、双抽可调整抽汽冲动凝汽式汽轮机。给水采用还原性全挥发处理,炉水采用低磷酸盐处理。2020年供暖季前# 2机组完成低压缸切除技术改造,中压缸排汽至供热供汽母管。目前,实际供暖面积约850 万m2, 最大供暖面积设计值为1100万m2。热网补充水为反渗透产水,热网循环水采用加氨处理。

1 炉水水质异常情况

该电厂水汽质量监督标准按照GB/T12145-2016要求执行,炉水监测指标二氧化硅、磷酸根、

pH值和电导率。某段时间#1、2炉炉水、给水、凝结水、蒸汽硅和电导率等呈上升趋势。炉水指标出现异常后,立即停止给水加氨。同时,将连续排污调节门由5%开至30%,排污量由2 t/h调整为10t/h,并且增加定期排污次数,延长定期排污时间。经调整后炉水二氧化硅逐渐下降至110ug/l,仍处于不合格状态。

2 炉水指标异常分析排查

为确定成因,对该段时期内的汽水品质、药品质量、系统运行情况等方面进行了逐一分析。

2.1 除盐水水质

该电厂锅炉补给水的水源为地表水,补给水处理流程为:原水→澄清池→变孔隙滤池→多介质过滤器→超滤→反渗透→阴阳床→混床。该除盐系统运行稳定,除盐水电导率一般维持在0.08~0.10 µS/cm之间,通过在线仪表及运行人员定时取样检测,不存在除盐水水质超标问题。

2.2 凝汽器泄漏

凝汽器泄漏最直观的表现为凝结水氢电导率和钠离子超标。通过调查凝结水在线指标曲线,发现凝结水氢电导率均保持在0.10 µS/cm左右,满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》(GB/T 12145—2016)要求。同时通过对比分析凝结水硬度为0umol/L,排除了凝汽器泄漏的可能性。

2.3 疏水回用

机组回用的各路疏水,或补至凝汽器,或补至除氧器。由于补至凝汽器的疏水经过了凝结水精处理系统处理,正常情况下不会对汽水品质造成影响,因此应重点关注回用至除氧器的疏水。这部分疏水包括高压加热器疏水、热网疏水、暖风器疏水等,其中仅热网疏水可能接触到外来水源,因此被污染的可能性最大。

电厂热网补充水为反渗透出水,电导率冬季一般在25us/cm左右。反渗透膜对于溶液中各种离子的去除能力不同,经化验,热网疏水水样中的钠离子、氯离子含量明显偏高,因反渗透膜 对 各 离 子 脱 盐 率 的 差 异 使 得 热 网 疏 水中基本无钙、镁离子,而钠离子、氯离子含量明显偏高。对热网疏水水样的硬度指标进行了化验,检测值均为0um/L,这与热网循环水补水水源为反渗透产水相吻合。

2月18日由于天气回暖,相应疏水进行回收,#2炉比#1炉热网疏水回收至除氧器水量大,#2炉给水、炉水二氧化硅等指标呈上升趋势;当日集控运行操作热网疏水系统,#1、2机组硅等指标升高,其中硅尤为明显,钠离子、电导率等变化较小。主要原因由于水流量大幅降低,流量波动,造成管道死角或硅盐沉积溶解释放。同时#2炉给水溶解氧直线升高,证明热网疏水回收至除氧器排放一部分空气,造成除氧器溶氧异常。

3 结论与建议

在供热期间,由于热网加热器泄漏,导致热网疏水携带大量Na+、Cl–进入系统,为防止汽轮机再次出现类似情况,应从以下方面加强现场运行管理和化学监督工作。

1)热网疏水回用至除氧器时,其氢电导率、钠、二氧化硅等水质指标应符合GB/T 12145—2016要求。如水质不能满足标准要求,应将热网疏水回用至凝汽器,且高速混床保持氢型运行。但该厂基建时,未设计热网疏水回用至凝汽器管路,可通过技术改造实现。同时,应考虑增加热网回水冷却换热器,以保证凝汽器附加热负荷满足要求,凝结水温度满足精处理设备和树脂耐温的要求。

2)热网加热器疏水配有一台在线氢电导率表,为保证在线氢电导率表的准确性,防止运行人员对水汽品质造成误判,氢电导率测量用阳树脂应采用动态再生的方法进行再生,同时树脂柱装填应符合要求,并且严格按照《发电厂在线化学仪表检验规程》(DL/T 677—2018),加强对在线化学仪表的检验、维护工作。当出现加热器泄漏时,可及时判明发生泄漏的加热器,以便采取相应的措施。

3)供热前应仔细对供热首站的每台热网加热器进行查漏消缺,保证供暖期内换热器设备的正常运行,热网疏水水质满足标准要求。

4 处理措施及效果

由于机组处于供热期间,热网疏水须回收至除氧器,连续排污扩容器分离蒸汽逆止阀暂时不能消缺,为了保证炉水水质合格,开大1号机组锅炉连续排污阀,使其压力大于除氧器压力,确保炉水能够真正有效排污。加强锅炉排污后,最终使锅炉水质指标恢复正常。

通讯作者:

倪天磊,(1992-),男,工程师,从事电厂化学与环保工作。河南省新乡市卫滨区午阳路5号华电渠东发电有限公司,453000

李德峰,(1968-),男,工程师,从事电厂化学与环保工作。河南省新乡市卫滨区午阳路5号华电渠东发电有限公司,453000

仲继克,男,高级工程师,从事电厂化学工作。河南省新乡市卫滨区午阳路5号华电渠东发电有限公司,453000

参考文献:

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