火电厂水处理及水汽理化系统故障及对策分析

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火电厂水处理技术已经相当成熟，除了生物污染控制之外，基本上不存在技术难点。但水汽理化及监督具有涉及面广、系统性强、隐蔽性大、技术要求高、需协调分工等特点，一旦发生故障，可能涉及到化学水处理以及锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器等各系统的水汽取样点、加药点、排污点等各种环节和因素，需要对水汽系统流程图、前后因果关系、相关性相当熟悉并积累丰富的处理经验，才能有效应对。如何在火电厂生产实践中遇到水质净化和水汽理化故障的情况下，准确分析原因、及时排除故障，保障热力系统良好的水汽品质，仍然是有效防止热力设备结垢、积盐和腐蚀，确保发电机组安全经济运行的重要课题。

本文简述了水处理及水汽理化系统故障案例，通过具体分析故障原因，得出加强次氯酸钠重要指标的验收、控制出水余氯，可有效防止加药管堵塞;机组停运前应先停运高速混床;汽包锅炉在少量树脂漏入水汽系统后，可在采取措施保证给水、炉水ph正常的情况下，不停机处理;机组启动阶段采用全挥发性处理，即通过加氨、联氨控制炉水ph，有效减少汽机高压缸的积盐，提高汽机效率。

01 火电厂水处理及水汽理化系统

以某电厂2台330 mw机组为例，其为亚临界压力中间一次再热机组，锅炉型号sg1036/175-m872;最大连续蒸发量1 036 t/h，主蒸汽温度541 ℃，主蒸汽压17.24 mpa;再热器出口蒸汽温度541 ℃，再热器出口蒸汽压3.53 mpa;锅炉给水温度281 ℃。汽轮机型号c330-16.67/1.0/538/538;额定功率330 mw;主蒸汽压16.67 mpa，主蒸汽温度538 ℃;再热蒸汽温度538 ℃。

1 水处理系统

水处理系统为预处理+三级除盐系统(反渗透+一级复床+混床)。水处理任务是供给数量充足、质量合格的工业水、除盐水，供应火电厂生产运行。其中预处理包括：机械搅拌澄清器(600 t/h)4套+空气擦洗重力式滤池(320 t/h)3套。系统流程：长江水→原水升压泵→机械搅拌澄清器→空气擦洗重力过滤池→化学水池。

2 水汽理化系统

水汽理化系统由水汽监督、水汽调节和炉内水处理系统组成，主要任务是防止热力系统腐蚀、结垢、积盐。包括：水汽取样、给水处理(还原性全挥发处理avt(r)方式)、炉水处理(低磷酸盐+氢氧化钠处理)和凝结水处理(高速混床精处理+加氨处理)系统。系统故障：漏树脂、结盐，详见3、4节内容。

02 原水及超滤加次氯酸钠管道堵塞故障及对策

1 加药管道堵塞故障及临时处理

(1)超滤次氯酸钠加药1#堵塞点(加药管与进水母管处)。2015年11月2日，超滤化学加强洗时发现1#次氯酸钠出口管破裂。检查发现：1#次氯酸钠加药管至超滤反洗进水母管处结有白色硬状垢样;1#、2#次氯酸钠箱及缓冲罐内部有白色悬浮物。处理：1#次氯酸钠加药管道疏通后恢复;将2#次氯酸钠箱排空，对箱内进行冲洗。

(2)超滤次氯酸钠加药2#堵塞点(原水加药管, 小孔全部堵塞)。化学水池检查余氯含量接近零。对加药线路检查发现：原水泵房外草坪内积水。处理：将地埋管挖出，发现次氯酸钠加药管与原水母管连接处法兰处喷水。将加药管拆开，发现加次氯酸钠套管的小孔堵塞，疏通后将管道恢复。取样分析结果：堵塞物主要成分为碳酸钙;次氯酸钠药品中有效氯质量分数为8.82%、游离碱质量分数为1.3%，均不合格，不含钙离子。

2 次氯酸钠标准

次氯酸钠标准为gb 19106—2013。该标准适用于氢氧化钠经氯化制得的次氯酸钠溶液，不适用于不是用氢氧化钠制得的次氯酸钠。标准规定：次氯酸钠溶液(适用于消毒、杀菌及水处理等)质量指标应符合：有效氯(以cl计)的质量分数≥10.0%，游离碱(以naoh计)的质量分数0.1%~1.0%，铁(以fe计)的质量分数≤0.005%，重金属(以pb计)的质量分数≤0.001%，砷(以as计)的质量分数≤0.000 1%。

其中两个主要指标：(1)“有效氯(以cl计)”表示溶液中的有效成分，杀菌效果由该指标确定;(2)“游离碱(以naoh计)”表示溶液中的剩余氢氧化钠浓度，该指标对次氯酸钠的稳定性以及与水接触后的结垢倾向有很大影响。游离碱过低时，次氯酸钠易分解，以氯气形式挥发，降低药品有效成分;游离碱过高时，易与水中硬度反应生成垢。

3 结垢原因分析

检验出堵塞物主要成分为碳酸钙垢，故系统中存在加药后水中钙离子和碳酸根离子的的溶度积增大。堵塞点有2处：超滤加药管与超滤进水母管处，原水加药管与原水接触点位置。结垢原因如下：

(1)超滤进水和原水中都有钙离子、碳酸氢根离子和二氧化碳;而次氯酸钠中有游离碱。次氯酸钠加入系统后，游离碱与水中碳酸氢根离子、二氧化碳反应，生成碳酸根离子。碳酸根离子与水中钙离子反应，生成碳酸钙沉淀，堵塞管道。

(2)次氯酸钠可以是氢氧化钠与氯气反应制得，也可以是碳酸钠与氯气反应制得。如是后一种方法制得，由于药品中存在碳酸根，与超滤进水、原水接触时就会生成碳酸钙。

(3)由于超滤加药管道不是连续运行的(只有超滤化学加强洗时才加药)，所以在系统不加药时，超滤进水会通过扩散进入加药管道，如药品中游离碱超标，就会结垢。

(4)加药管道小、加药流量小，碳酸钙易沉积，管道容易堵塞。

(5)游离碱超标时，一般有效氯会偏低。

4 应对措施

为有效避免次氯酸钠管道堵塞现象的发生，保证水处理系统正常运行，采取以下措施：

(1)加强药品的验收。特别是“有效氯”、“游离碱”两项指标。控制游离碱在合格范围，可有效防止游离碱过高引起的结垢。

(2)加强对运行中加药的调整，每班对超滤出水分析余氯，控制余氯0.3~0.5 mg/l。防止加药量过大，引起游离碱与水中二氧化碳生成过多的碳酸根，造成钙、镁离子与碳酸根离子溶度积过高，产生沉淀。

(3)加强药品招标前对供应商的资质、业绩、药品来源、仓储情况的调研工作。由于次氯酸钠易分解，对次氯酸钠有仓储的，原则上不考虑。