于開新
(大慶油田熱電廠HSE質(zhì)量監(jiān)督站,黑龍江 大慶 163000)
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一.凝汽器泄漏的判斷:凝汽器泄漏、凝結(jié)水被污染是造成水質(zhì)劣化的常見原因。
當凝汽器泄漏時,凝結(jié)水、給水及爐水質(zhì)量都會發(fā)生變化,可由化學的化驗監(jiān)測發(fā)現(xiàn),根據(jù)測試結(jié)果綜合判斷。下表為大慶油田熱電廠2009年9月14日#3機凝汽器泄漏時的各種水質(zhì)變化:
1、凝結(jié)水變化規(guī)律:(凝結(jié)水水質(zhì)劣化前后系統(tǒng)運行方式不變,化學補給水水量始終為60噸/小時,補給水水質(zhì)在規(guī)定范圍內(nèi),并保持基本穩(wěn)定。)
2、給水變化規(guī)律:(給水系統(tǒng)運行方式相對保持穩(wěn)定)
3、爐水水質(zhì)變化規(guī)律:(期間磷酸鹽加藥泵穩(wěn)定運行,鍋爐負荷相對穩(wěn)定,連續(xù)排污量為6.4噸/小時。)由上述水質(zhì)的變化規(guī)律可得出如下結(jié)論:
1、凝汽器泄漏首先直接反應為凝結(jié)水含鈉量、堿度和PH值的升高。與此同時,給水相應的水質(zhì)也隨之變化,其變化規(guī)律與凝結(jié)水水質(zhì)變化規(guī)律相同。2、凝結(jié)水水質(zhì)劣化后,爐水的含鈉量、堿度和PH值逐漸上升。在加藥(Na3PO4·12H2O)及排污不變的情況下,PO43-離子略有下降。爐水SiO2開始無明顯變化,隨著時間推移,亦呈現(xiàn)上升趨勢。如果維持PO43-不變,在鍋爐排污不變時,磷酸鹽用量可成倍增長。爐水水質(zhì)劣化達十小時后出現(xiàn)混濁。
3、由于凝汽器泄漏,使循環(huán)水中的碳酸鹽混入凝結(jié)水,進入熱力系統(tǒng)。由于水溫的不斷升高,發(fā)生了下列反應:
反應中生成的CO32-使爐水酚酞堿度及甲基橙堿度都有明顯上升,但劣化前后酚酞堿度與甲基橙堿度的關系幾乎不變,即JD酚酞≈1/2 JD甲基橙。
4、進入凝結(jié)水中的碳酸鹽硬度受熱后大部分形成了CaCO3和Mg(OH)2沉淀,其余少部分與PO43-離子作用形成了蛇紋石水渣,使PO43-離子略有降低。凝汽器泄漏處理前應先檢查外部有無劣化水源進入,然后再查找凝汽器本身。并根據(jù)泄漏程度確定運行中堵漏還是降負荷亦或停機處理。對質(zhì)量不合格的凝結(jié)水逐漸排掉,加大優(yōu)質(zhì)除鹽水的補充量,加大鍋爐的連排或定排量,如最近幾次出現(xiàn)的凝汽器泄漏,化學定排就由原來的單日后半夜定排一次改為每班定排一次,從而防止機組腐蝕、結(jié)垢和積鹽。
二.磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象的判斷。磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在超高壓汽包爐中。當"隱藏"現(xiàn)象發(fā)生時,首先是爐水水質(zhì)發(fā)生變化,若不防止將影響到蒸汽、凝結(jié)水和給水的質(zhì)量。磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象,同樣可由化驗測定來發(fā)現(xiàn)。
大慶油田熱電廠#1爐曾于 2005年2月2日先后兩次出現(xiàn)過該現(xiàn)象。下面以磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象為例,對爐水中出現(xiàn)的癥狀進行判斷。下表為現(xiàn)象發(fā)生過程中,鍋爐加藥及排污不變時,爐水水質(zhì)的變化:
磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象發(fā)生時的爐水水質(zhì)變化與凝汽器泄漏時的水質(zhì)變化有相同及不同之處:1、相同點:爐水水質(zhì)劣化時,其PO43-離子都呈現(xiàn)出下降趨勢,而堿度、PH值及SiO2含量則呈上升趨勢。
2、不同點:出現(xiàn)"隱藏"現(xiàn)象時,爐水PO43-離子迅速下降,并且幅度較大;由于游離NaOH的出現(xiàn),爐水的酚酞堿度與全堿度的關系由劣化前JD酚酞≈1/2 JD甲基橙變成JD酚酞>1/2 JD甲基橙;"隱藏"現(xiàn)象出現(xiàn)后,爐水PH值趨于緩慢上升。磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象的爐水PH值有別于凝汽器泄漏時的爐水PH值。兩者相比,前者PH值升高的幅度小,PO43-離子降低的幅度大,后者PH值升高的幅度大,PO43-離子降低的幅度小。
實際運行觀察,當發(fā)生磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象時,除爐水水質(zhì)劣化外,蒸汽、凝結(jié)水及給水品質(zhì)開始并無明顯變化,但隨著爐水品質(zhì)的進一步劣化,上述水質(zhì)將受到影響。磷酸鹽"隱藏"現(xiàn)象的防止主要是從改善鍋爐運行工況入手,改善其燃燒工況及水循環(huán)工況,同時加強鍋爐的排污,必要時采取PH-協(xié)調(diào)磷酸鹽處理。
三.疏水污染給水水質(zhì)的判斷。疏水為給水的組成部分,量雖然小,但不容忽視。我廠的疏水有許多種,例如生、軟水加熱器疏水,低加、高加疏水,蒸汽采暖疏水等。這些疏水都補處給水系統(tǒng),疏水水質(zhì)對給水造成的污染具有復雜性。
1993年1月,大慶油田熱電廠#1爐給水的SiO2含量突然增大到80ppb,查其原因發(fā)現(xiàn),蒸汽采暖疏水水質(zhì)不合格,SiO2含量高達140ppb,同時鐵含量超標。1999年10月20日,#1爐給水Na+離子含量超標,達46ppb,經(jīng)查為連排擴容器疏水水位過高,造成蒸汽帶水進入高脫,影響給水品質(zhì)。問題出現(xiàn)后立即停止回收,將不合格的疏水排掉,使給水污染問題得到解決。
綜上所述,水質(zhì)劣化有多方面的原因,必須及時準確地分析各種水質(zhì),觀察各個量的變化,找出劣化根源并對癥下藥,才能保證機組安全運行,達到化學監(jiān)督的目的。
[1]陳學萍,工業(yè)鍋爐水質(zhì)處理,特種設備安全技術,2007,1.
[2]程先文,化學水處理水質(zhì)分析中存在的問題及注意事項,江西工業(yè)化工,2006,4.
[3]陳云蛟,供熱機組化學水處理增容方案,上海電力, 2006,4.