摘要:電站鍋爐是火力發(fā)電廠的主要設備之一,是利用燃料在爐內燃燒時產生的熱能,把鍋內工質由水加熱成具有足夠數量和一定質量(汽壓、汽溫)[1]蒸汽的熱能轉換裝備。其主要用途是為一般社會生產提供所需的動力和熱能,或經汽輪機做功實現機械能到電能的轉化,為社會生產和人民生活提供必要的電力。電站鍋爐在實際生產中,時常會遇到各種不安定因素的干擾,導致鍋爐無法正常運行。在汽水循環(huán)系統中,尤其是給水方面的質量問題會給電站鍋爐運行帶來了很多的問題和困擾。本文將結合汽水循環(huán),分析電站鍋爐給水存在的問題,并為其提出良好的解決辦法。希望能夠降低給水對電站鍋爐運行的影響,進一步提高電廠經濟效益,實現長足發(fā)展。
關鍵詞:給水;電站鍋爐運行的影響;解決對策
引言:
電站鍋爐設備在實際運營中,長期處在高溫高壓狀態(tài),再加上現場各種不同穩(wěn)定因素的影響,導致給水水質惡化,直接對運行質量產生了嚴重的影響。因此相關負責人應該分析當前水質對設備運行的影響,并根據影響找出合理的解決辦法,以此提高給水質量,來降低安全隱患,讓設備能夠保持在正常運行工作狀態(tài),從而獲得良好效益。
一、電站鍋爐給水
電站鍋爐給水通常是指經過除氧后由給水泵進入省煤器的水。給水一般由補給水、疏水、回水和凝結水等組成。
二、給水水質不良對鍋爐的危害
(一)鍋爐結垢
結垢主要指的是水中雜質在省煤器管、水冷壁管道以及過熱器管與再熱器管道中成為貼合在管壁的固定粘附物,它的出現會造成這四個管道受熱面積破壞,一定程度上提高了傳熱的熱阻,降低了燃料的利用率,嚴重影響了蒸汽的順利供給,大幅縮短了鍋爐的壽命。一般比較常用的水垢主要有硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、碳酸鹽水垢、氧化鐵垢、銅垢和混合水垢等。
(二)鍋爐腐蝕
金屬腐蝕主要分為化學腐蝕和電化學腐蝕,兩者在復雜工況中時常相伴發(fā)生。鍋爐腐蝕是鍋爐內表面致密的鈍化膜被破壞后,伴隨著介質高溫高壓的沖刷,各種有害雜質共同作用的結果。一般情況下,局部的腐蝕可造成水汽循環(huán)中局部水汽質量惡化,可能影響到蒸汽質量;嚴重的情況下,強受熱面受到大面積腐蝕,腐蝕后的金屬往往不可修復而只能全部更換,影響到電廠的正常生產運行,若長期不重視易發(fā)生爆管或者極其嚴重的事故,帶來重大損失。最常見的腐蝕破壞有氧侵蝕、酸腐蝕、堿腐蝕、氫腐蝕、銅管的氨腐蝕等。
三、解決鍋爐給水對鍋爐運行影響的方法
目前,我省對電站鍋爐水汽質量的控制,燃煤爐、垃圾焚燒爐及生物質發(fā)電鍋爐依據GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量》,燃氣余熱鍋爐依據DL/T 1924-2018《燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組余熱鍋爐水汽質量控制標準》。從近五年約兩千臺次檢驗樣本來看,電站鍋爐水汽質量的不合格率在4%左右。在不合格的案例中,絕大多數是因為蒸汽品質不達標,而經過分析,問題卻是出在給水的品質不良和加藥工藝上。針對此類現象,建議使用單位做到以下幾個方面予以應對。
(一)進行專業(yè)的水處理
首先,原水處理必須先要去除去除水中的雜物,在水混凝澄清之后還需要繼續(xù)進行水過濾,可以選擇活性炭過濾器、超濾(UF)、反滲透(RO)及混合方式。之后需要進行離子交換,利用離子交換的方法可以消除水內的雜質離子。一般離子交換的方法主要是使用離子交換樹脂來實現。通常使用一級除鹽或一級除鹽加混床的組合裝置,也有部分電廠使用連續(xù)電解除鹽(EDI)。
近些年各大電廠對前置處理的重視已經超過以往,有的電廠主動對水處理裝置進行了改造。一般中壓和次高壓鍋爐,在多數原水條件不算太差的情況下,原制水系統加裝超濾就足夠應付生產需求。高壓以上鍋爐的使用要求更高,通常超濾加反滲透的組合,一級除鹽混床或EDI。此外,除鹽水箱實施密封,避免二氧化碳污染除鹽水干擾到除鹽水箱出水總有機碳離子(TOCi)的檢測。至于過熱蒸汽壓力大于15.6MPa的鍋爐,凝結水還應加裝精處理裝置。
其次在加藥方面,電廠可根據實際情況,選擇經濟有效且節(jié)能環(huán)保的方法。傳統工藝給水熱力除氧,爐水堿化劑處理依然是現階段最成熟有效的方法。近幾年的多胺成膜技術也受到部分電廠的青睞,除了在防腐方面表現出色,還提高了鍋爐熱效率,減少排污,但也有部分電廠鍋爐因為有機物高溫分解,導致了過熱蒸汽氫電導率不合格。國內某機構研究過有機物分解對氫電導率的貢獻值,給水中每增加100μg/L的有機物,其電導率增加0.021μS/cm;過熱蒸汽每增加100μg/L的有機物,其電導率增加0.025μS/cm[2]。
(二)選擇專業(yè)的水處理作業(yè)人員
根據TSG 08-2017《特種設備使用管理規(guī)則》2.4.4.2作業(yè)人員配備的要求中,“使用特種設備時應當保證每班至少有一名持證的作業(yè)人員在崗”。水作業(yè)人員必須通過培訓考核持證上崗。使用單位采用必要的檢測手段監(jiān)測水汽質量,每班至少化驗1次水汽質量,當水汽質量不符合標準要求時,應當及時查找原因并處理至合格[3]。在條件允許的前提下,使用單位最好采取在線化學儀表加人工化驗相結合的方式進行水汽質量監(jiān)測,還應定期對儀表進行準確性校驗和送檢計量合格。日常化驗工作,結合工作日志或值長記錄,整理出清晰明確可追溯的日常化驗報表,方便分析問題和判斷問題癥結。尤其是對給水和蒸汽氫電導率的監(jiān)測方面,要注意給水和蒸汽本身的電導率(正常大致在4-8μS/cm),再考慮樹脂的交換能力,對氫離子交換柱的有效性做出合理的預期。
四、結束語
綜上所述,鍋爐作為電廠的核心設備,它的運行平穩(wěn)和效率關系到企業(yè)的經濟效益。由專業(yè)的工作人員做著專業(yè)的水處理工作可以保證 “鍋爐血液”的質量,而給水更是整個汽水循環(huán)系統的起始點和回歸點,前面的環(huán)節(jié)重視了,后續(xù)工作才可事半功倍。
參考文獻:
[1]崔艷華.鍋爐設備與運行(第二版)[M].化學工業(yè)出版社,2018:1.
[2]金緒良.電廠水汽系統有機物含量對氫電導率影響試驗研究[J].工業(yè)水處理,2016,36(12):69
[3]郭元亮.《鍋爐安全技術規(guī)程》釋義[M].化學工業(yè)出版社,2021:196.
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