邢曜宇

(華電青島發(fā)電有限公司，山東 青島 266031)

0 引言

某電廠現(xiàn)有2臺300 MW純凝機組和2臺300 MW熱電聯(lián)產(chǎn)機組，近年來對純凝機組進行供熱改造，目前總設(shè)計供熱能力為1 400 t/h，凝結(jié)水100% 通過高速混床進行精處理。隨著供熱量不斷加大，對外供熱汽量的70%均不回收，因此近幾年來鍋爐補水量逐年升高，目前供熱時期鍋爐每天補水量不少于8 000 t，最高時能達到16 000 t/d?，F(xiàn)在該電廠鍋爐補給水水源為自來水，處理方式為2套超濾反滲透裝置+混床以及6套陰陽床+混床，共8套制水設(shè)備，最大出水量為980 t/h。因此，供熱時鍋爐補水壓力比較大，鍋爐補給水水質(zhì)也較差，從而導(dǎo)致近幾年來爐內(nèi)給水、蒸汽氫電導(dǎo)率嚴(yán)重超標(biāo)，個別月份合格率為0%。通過對鍋爐補給水的水質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐補給水中總有機物(TOC)的質(zhì)量濃度異常。本文通過對鍋爐補給水處理過程各個環(huán)節(jié)出水TOC質(zhì)量濃度的持續(xù)監(jiān)測，給出解決鍋爐補給水中TOC質(zhì)量濃度超標(biāo)問題的解決辦法。

1 TOC對給水和蒸汽氫電導(dǎo)率的影響

在經(jīng)過高溫高壓作用后，補給水中的有機物進入熱力系統(tǒng)后分解為低分子有機酸，主要成分是乙酸，其次是甲酸[1]。

對鍋爐內(nèi)的給水和蒸汽水樣進行檢測，結(jié)果見表1。

從表1監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，爐內(nèi)的給水和蒸汽中TOC質(zhì)量濃度較高，給水和蒸汽中的有機物在高溫高壓下形成一些有機酸和無機酸，從而導(dǎo)致pH值降低和陰離子含量增加。爐內(nèi)水的pH值可通過加藥來進行調(diào)節(jié)，波動變化不易發(fā)現(xiàn)，而給水和蒸汽則由于陰離子含量的增加，直接反應(yīng)在氫電導(dǎo)率上，導(dǎo)致氫電導(dǎo)率持續(xù)超標(biāo)。

表1 爐內(nèi)給水和蒸汽水樣檢測結(jié)果

2 鍋爐補給水TOC質(zhì)量濃度超標(biāo)原因分析

首先，從水源上進行分析。該電廠的水源為自來水，而自來水的水源有2種：一種為水庫水，另一種為黃河水。當(dāng)夏季降雨量增大時，水庫存水量大，自來水的水源主要為水庫水，其電導(dǎo)率為300～700 μS/cm，TOC質(zhì)量濃度在100～300 μg/L，此時除鹽水箱的出水電導(dǎo)率能達到0.20 μS/cm以下，TOC質(zhì)量濃度小于150 μg/L。當(dāng)降雨量較少時，水庫存水量較少，自來水主要為黃河凈化水，此時水質(zhì)較差，原水電導(dǎo)率為900～1 300 μS/L，TOC質(zhì)量濃度能達到1 000～1 800 μg/L，除鹽水箱出水電導(dǎo)率0.45 μS/cm左右，TOC質(zhì)量濃度達到300 μg/L。

其次，對鍋爐補給水制水各個環(huán)節(jié)的出水TOC質(zhì)量濃度進行檢測。該電廠制水有2種方式，分別對水處理各設(shè)備出口出水水質(zhì)進行TOC檢測，結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以得出，超濾裝置和陽床基本對TOC沒有去除效果，活性炭吸附效果也不是很理想，而反滲透裝置和陰床是去除水中TOC的主要設(shè)備。

圖1 水處理各設(shè)備出口TOC分析情況(μg/L)

3 降低補給水TOC質(zhì)量濃度的方法

通過對鍋爐補給水內(nèi)TOC超標(biāo)原因進行分析，采取了以下幾種措施來降低鍋爐補給水中TOC質(zhì)量濃度。

3.1 對除鹽水水箱進行定期清理

除鹽水箱是除鹽水的存儲地，是鍋爐用水的來源，同時除鹽水箱一直長期使用，防腐層可能脫落，易造成有機物大量聚集。因此，利用夏季制水壓力較小的時期，對除鹽水箱進行檢查清理，盡量保證滾動式年檢查，發(fā)現(xiàn)問題和缺陷及時整改。

3.2 調(diào)整混床樹脂比例

從以上檢測結(jié)果可以看出，陰床和混床出水的TOC質(zhì)量濃度變化很小，說明混床對TOC的去除效果很差；同時，在再生時發(fā)現(xiàn)混床陰樹脂量明顯減少，陰陽樹脂比例從一開始的2∶1漸漸變?yōu)?∶1，導(dǎo)致混床對TOC去除效率降低，也影響混床的出水水質(zhì)和運行時間。對混床添加陰樹脂，保證陰樹脂的量足夠。

3.3 清洗超濾和增加反滲透裝置數(shù)量

超濾出水TOC質(zhì)量濃度不降反漲，說明超濾膜已經(jīng)受到有機物污染，根據(jù)廠家要求對超濾進行化學(xué)清洗，去除超濾膜上的有機物。在該廠的制水設(shè)備中，反滲透裝置對除去TOC的效果最好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他過濾器。目前兩套反滲透裝置出水才200 t/h左右，而總的出水量平均達到780 t/h，只占近1/4，因此，在保證反滲透裝置投運率的基礎(chǔ)上，需增加反滲透裝置數(shù)量，降低出水TOC質(zhì)量濃度。

3.4 優(yōu)化原水水源

目前青島地區(qū)嚴(yán)重缺水，自來水的水質(zhì)越來越差，這就需要將目光投向新的水源：淡化海水。2016年某海水淡化廠正式投產(chǎn)，該廠接入管道，正式啟用淡化海水。淡化海水是海水經(jīng)過多段超濾反滲透裝置處理后得到的，出水電導(dǎo)率一般為200～300 μS/L，TOC為100～200 μg/L，可以有效保證鍋爐補給水的TOC在較低水平。

4 結(jié)束語

通過采用定期清潔除鹽水箱、適當(dāng)調(diào)整混床樹脂比例、清洗超濾和增加膜處理以及優(yōu)化原水水源等方法，該電廠的鍋爐補給水水質(zhì)有了明顯改善，爐內(nèi)給水和蒸汽氫電導(dǎo)率合格率基本達到100%。