蓋永浩 楊超(河北西柏坡發(fā)電有限責任公司,河北 石家莊 050400)
水垢導(dǎo)熱系數(shù)僅相當于七分之一到千分之一的鋼鐵,當鍋爐出現(xiàn)結(jié)垢時,勢必惡化鍋爐受熱面的傳熱性能,燃燒燃料釋放的熱量無法向鍋爐介質(zhì)有效傳遞,煙氣帶走了大量熱量,增加了排煙熱損,降低了鍋爐出力和蒸汽品質(zhì),同時也影響了鍋爐的熱效率。通過檢測,鍋爐受熱面結(jié)垢達到1mm時,將會增加8%-10%的燃料消耗。
水垢降低了鍋爐運行熱效率和出力,為了對其有效維護,鍋爐工一般會加大燃料用量以及引鳳風(fēng)量,進一步提升了爐膛溫度強化了換熱。相關(guān)資料說明,1MPa運行壓力的鍋爐水冷壁結(jié)垢3mm時,壁溫從280℃提升至580℃,造成鋼材抗拉強度降低到100MPa,而通常鍋爐管應(yīng)用溫度是不超過350℃,超過450℃就會出現(xiàn)蠕變,充分表明鍋爐反復(fù)出現(xiàn)爆管的原因是鍋爐產(chǎn)生了超標的水垢。
當前針對新建的機組,通常利用氨和聯(lián)氨的揮發(fā)性處理效果很好,但是一旦穩(wěn)定水質(zhì)以后,則需要通過中性處理或者聯(lián)合處理方式實施鍋爐給水處理。加氨處理不僅節(jié)省了藥品施用量,還適當延長了化學(xué)清洗間隔時間,對于節(jié)省運行成本發(fā)揮了重要意義。
國家對部分使用蒸汽鍋爐與熱水鍋爐的除氧做出了明確的規(guī)定,進一步對鍋爐給水系統(tǒng)與零部件進行了積極的保護,避免了由于腐蝕造成的損壞。
當前針對鍋爐給水實行除氧防腐的方法包括三種,分別是物理、化學(xué)以及電化學(xué)保護??梢岳梦锢矸椒ㄅ懦鲥仩t給水形成的氧氣。也可以通過藥劑或者是鋼屑除氧法把進入鍋爐前的補給水轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的金屬物質(zhì)或者是化合物,進一步消除氧。此外還可以利用某種容易發(fā)生氧化的金屬出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕,這樣能夠盡快消耗水中的氧,實現(xiàn)除氧目標。
當火電廠鍋爐補給水水質(zhì)純度較高時,可以通過加氧技術(shù)實現(xiàn)防腐。因為當水質(zhì)環(huán)境純度較高時,金屬發(fā)揮了鈍化功能,如此可以向金屬表面均勻?qū)嵤┕┭?,此時金屬表面出現(xiàn)極化,同時金屬獲得鈍化電位,進一步在金屬表面產(chǎn)生了一層穩(wěn)定的保護膜。其有效預(yù)防與解決了由于水流加速導(dǎo)致的腐蝕問題,并且當水冷壁管內(nèi)出現(xiàn)波紋狀氧化膜時還會提升鍋爐壓差,形成的保護膜,對這一壓差提升問題有效進行了解決。
近些年來,以超濾、反滲透、電解除鹽等作為代表的膜分離技術(shù)作為創(chuàng)新水處理應(yīng)用技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。膜分離技術(shù)工藝簡單,便于運行維護,水質(zhì)可靠穩(wěn)定,獲得了普遍歡迎,這一工藝具體是通過膜分離技術(shù)研制脫鹽水。
在火電廠生產(chǎn)過程中,要保證鍋爐不會出現(xiàn)結(jié)垢問題,同時還必須科學(xué)控制鍋爐水渣,若這兩點技術(shù)無法達標,鍋爐不但會由于結(jié)垢而不能很好的傳熱,同時還會由于存在很多水渣雜志產(chǎn)生堵管問題,這些問題都會形成爆管隱患。因此必須做到:第一,利用磷酸鹽等物質(zhì)的添加中和鍋爐內(nèi)部雜質(zhì),進一步有效解決結(jié)垢問題,徹底解決腐蝕問題。第二,貫徹落實鍋爐排污工作,當鍋爐形成汽水共騰問題時,充分表明鍋爐缺乏有效的排污,因此,這就需要有關(guān)的技術(shù)人員擁有豐富的經(jīng)驗,在迅速排污的過程中,保證排污量達到要求。
氣泡鍋爐和直流鍋爐的最大差異就是有無氣泡,這也決定了二者的最大不同,就是有無循環(huán)水泵。在對汽包鍋爐除垢處理過程中,必須嚴格監(jiān)測水質(zhì)情況,同時還要利用添加對應(yīng)的藥物進一步對結(jié)垢問題有效避免,充分保證汽包鍋爐不會產(chǎn)生安全問題,并且最大程度體現(xiàn)自己的作用。通常選擇磷酸鹽作為主要添加的藥物,達到除垢目標的同時發(fā)揮防腐作用。另外,為了避免鍋爐堆積雜質(zhì)而對蒸汽質(zhì)量造成影響,需要嚴格控制爐水含鹽、硅等量,并且迅速組織排污工作,最終積極控制爐堵塞問題。
在開啟汽輪機時,需要對給水采取加氨與聯(lián)胺處理,這樣能夠有效避免酸性物質(zhì)腐蝕金屬,同時也可以防止殘留的氨氣極有可能產(chǎn)生的氧腐蝕,對于結(jié)垢速度有效延長。在相關(guān)操作中除了根據(jù)有關(guān)操作執(zhí)行以外,遭遇特殊狀況時還必須靈活進行對應(yīng)。
火電廠生產(chǎn)過程中擁有流量較大的循環(huán)水,若水質(zhì)質(zhì)量無法達到要求,則不但影響了汽輪機凝汽器的冷卻效果,還對循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備與管道的安全性造成了巨大的威脅,同時還影響了運行供熱機組的經(jīng)濟性。
運行循環(huán)補水過程中還會析出碳酸鹽硬度,會造成管道和社會受到一定程度的腐蝕與結(jié)垢問題,因此必須借助穩(wěn)定劑嚴格控制,防止出現(xiàn)水垢,也可以通過將氧化性殺菌劑聯(lián)合非氧化性殺菌劑添加到循環(huán)補充水中的方法,及時處理腐蝕與結(jié)垢問題。在正常控制水質(zhì)的情況下,在不結(jié)垢的前提下,為了對冷卻用水有效節(jié)約,減少冷卻塔的排污損失,可以控制其濃縮倍率,但是當容易惡化水質(zhì)時,需要適當調(diào)整阻垢劑的添加劑量,保證降低循環(huán)水濃縮倍率。
國內(nèi)對火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)水處理行為中還存在著較多的困難,但是需要明白國內(nèi)整治火力發(fā)電廠化學(xué)水處理開展的過程中,也出現(xiàn)了較大的進步。在這一過程中必須結(jié)合實際情況深入探索。
[1]趙林峰.電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢[J].中國電力,2011,(3).
[2]陳進生.大型電廠水處理技術(shù)進展和應(yīng)用探討[J].機電信息,2014,(2).