王吉茂,李建明
(國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司,江蘇 鹽城 224500)
中國是目前世界上最大的發(fā)展中國家,人口流動總量、基數(shù)較大。而隨著社會時代的快速變遷,如今的我國社會經(jīng)濟發(fā)展對于加強電力行業(yè)能源管理提出更高的要求,但是在傳統(tǒng)的電力供電管理方式的不斷發(fā)展過程中,一些弊端日益得到暴露,如必須對一些基礎發(fā)電設施設備進行定期檢修維護,這不僅耗費了大量人力成本,同時也對火力發(fā)電廠的質(zhì)量造成了嚴重影響。
電廠的化學品對水質(zhì)的污染性比較大,而且現(xiàn)在的電廠環(huán)境保護形勢比較嚴峻,雖然地方政府已經(jīng)嚴格對發(fā)電企業(yè)廠外排出的廢水總量進行控制,要求電廠盡可能的保證工業(yè)廢水的安全循環(huán)使用或者是在無害處理之后才能安全排出到電廠外,最大限度的控制工業(yè)廢水從廠外排后所帶來的巨大環(huán)境壓力。因此,電廠中對化學品的處理工程意義重大。通常來講,我國的大型電廠的化學水處理的技術(shù)特點主要具體表現(xiàn)在以下幾個主要方面:首先,電廠中的化學水處理技術(shù)系統(tǒng)工藝種類也比較多,而且對于多種類型的電廠水質(zhì)污染需要同時采取各種化學工藝處理系統(tǒng)技術(shù)進行綜合處理,這些處理工藝又形成了一個較為復雜的處理系統(tǒng),為了能夠?qū)@些處理系統(tǒng)工藝進行集中的管控,通常需要電廠有一個總控處理系統(tǒng),這樣我才能保證所有的處理工序都盡可能得到有效的集中控制;其次,盡可能通過選擇新的電廠水處理系統(tǒng)工藝,實現(xiàn)了水處理工藝方法和利用手段的多樣性,傳統(tǒng)的電廠水處理工藝方式已經(jīng)無法完全滿足電廠化學水處理的實際需要,所以隨著電廠科學處理技術(shù)的不斷進步,需要不斷選擇更為先進的處理工藝來處理電廠化學廢水;最后,對電廠化學類廢水的人工處理必須要以電廠循環(huán)綜合利用項目為主,堅持環(huán)保的最終目標,對電廠化學類廢水的人工處理稍有不慎,就有可能會直接帶給電廠環(huán)境較大的經(jīng)濟危害,水處理系統(tǒng)工藝一方面需要有效減少電廠污染物的大量排放,另一方面就是需要有效節(jié)約飲用水源,最終需要提高電廠水資源的循環(huán)綜合利用。
水管道的腐蝕問題是火電廠化學水處理系統(tǒng)最常出現(xiàn)的問題之一,它體現(xiàn)在火電廠生產(chǎn)運行的各方面。其誘發(fā)因素也多種多樣,一般沒有嚴格依據(jù)運行標準設置運行參數(shù),選用不合適的運行溫度、流速與介質(zhì)濃度,都會給水處理設備的防腐層帶來較大負荷,存在嚴重的腐蝕隱患,長時間運行就會給設備帶來腐蝕等問題,而對于通水量最大、也最薄弱的環(huán)節(jié),水管道的腐蝕最為常見。當水管道出現(xiàn)腐蝕時,不僅會漏水導致資源的浪費,漏水引發(fā)的觸電以及管路潛在的破裂、爆炸隱患都為生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。因此,水電氣管道的整體防腐技術(shù)問題設計應該要得到格外的的重視,在制定進行工業(yè)水電氣管道的整體防腐方案設計時,應對給水管道的正常運行時間溫度、環(huán)境與管道防腐設計要求等因素進行專業(yè)多方面的深入了解,權(quán)衡利弊,選擇最合適的防腐設計方案。此外,水管道的原材料選用和生產(chǎn)質(zhì)量也直接影響了水管道的防腐性能。
火電廠中的化學水中一般含有多種酸的化學成分,其中酸和堿的成分會對電廠化學水處理金屬設備液體帶來不同數(shù)量程度的物理腐蝕,化學水中的硝酸鹽與某些金屬處理設備液體中的某些化學成分也會產(chǎn)生一些化學反應,這些化學現(xiàn)象都已經(jīng)嚴重影響了電廠化學水處理金屬設備的正常使用壽命,進而大大增加了化學水處理的使用成本以及支出。就目前我國火電廠化學水處理設備腐蝕的總體情況來看,高位酸槽中的襯料橡膠在表層上的腐蝕情況是最為嚴重的,所以必須在水處理過程設備正式投入使用之前首先落實好整體防膠層腐蝕處理工作,如果在水處理設備進入表層期間發(fā)生一些化學反應造成了膠層腐蝕,則應該及時進行采取相應處理措施,避免發(fā)生化學反應腐蝕逐層深入或者逐層穿孔。
在長期的海水使用和在酸水、堿水等大型民用火電廠中,由于地溝廢水的嚴重侵蝕性和沖刷下,經(jīng)海水侵蝕處理后的過程地溝及其主體表面的化學防腐涂層和墻體瓷磚都被侵蝕,使得這些海水化學性和腐蝕性較強的廢水對處理地溝的部分主體基層結(jié)構(gòu)以及部分墻體造成嚴重的侵蝕。除此之外,溝壁的主要吸水層和防腐蝕涂層在施工進行外墻接縫防水處理時候倘若溝壁表層防水粘貼不夠緊密,存在細小的防水涂層裂縫。
從現(xiàn)階段的處理情況來看,在水力電廠需要進行各種化學工業(yè)廢水處理的特殊情況下,冷卻系統(tǒng)循環(huán)后廢水中的酸化處理系統(tǒng)供水軟件容易發(fā)生出現(xiàn)漏水問題。關(guān)鍵問題是以下兩個主要方面:首先是物質(zhì)問題。在采用冷卻水和循環(huán)材料加酸控制系統(tǒng)的設計軟件中,如果一種機械設備的所用材料選擇存在某些困難,則必須將其嚴重腐蝕。由于有機酸主要就是用于控制冷卻水在循環(huán)水中的酸化和添加,因此在選擇酸為原料時,必須選擇一種具有較強烈的抗氧化鹽和耐酸性的酸為原料,以確保有機化工凈水設備具有更強的抗酸能力,從而具有更強力的耐腐蝕作用。其次是安裝和處理技術(shù)問題。
目前,針對化學水處理設備的設計有些部分缺乏明確的說明,所以在工程建設初期就應對這些內(nèi)容加以明確。例如不能將酸堿中和池等腐蝕性設備布置在車間內(nèi)或與重要輔機基礎靠在一起,以免腐蝕性設備造成的地面塌陷等問題累及輔機設備。這些腐蝕性設備應露天布置。另外,腐蝕性設備的池體、溝道盡量不要加蓋或完全封閉,若加蓋最好采用柵格式蓋板,這樣在發(fā)生腐蝕現(xiàn)象時可以及早發(fā)現(xiàn)和處理。而規(guī)范中有規(guī)定的部分,應當在設計中嚴格遵守,例如《發(fā)電廠化學設計規(guī)范》(DL5068-2014)規(guī)定硫酸計量應采用計量泵系統(tǒng),有些沒有配置計量泵,靠硫酸位差加注,并以閥門控制加酸量,如果閥門出現(xiàn)故障并且又未安裝pH值報警裝置,循環(huán)水就會酸化并腐蝕凝汽器管道,所以計量泵系統(tǒng)是不能隨便取消的。
關(guān)于使用高位酸槽襯膠層化學腐蝕的應急處理主要認為包括以下幾個主要方面,第一,如果使用火電廠化學水處理后的設備可能受到化學腐蝕時,要將這些化學物和水全部溢出來以避免化學水體對高位酸槽造成進一步的腐蝕;第二,如果這些化學水中可能存在一些有害化學成分,則需要火電廠相關(guān)工作人員及時做好安全應急防護實施工作,注意仔細觀察使用高位槽的實際設備情況,要求設備有緊急防護實施方案,必要時可以考慮選擇應急設備暫時停止運行。另一方面,關(guān)于目前防止使用高位酸槽中的襯料和膠對涂層造成發(fā)生化學腐蝕的主要對策具體內(nèi)容有以下幾點,第一,要嚴格避免其在化學水處理生產(chǎn)過程中由于使用接觸到的各種化學處理藥劑對膠層的造成發(fā)生腐蝕,這就必然需要涂料采購從業(yè)人員提前做好對襯料和膠層成分有著完全了解;第二,要嚴格保證本次購買所用鹽酸的穩(wěn)定品質(zhì)和鹽酸純度,在確定使用這種鹽酸之前對所用鹽酸中的成分進行準確的分析,避免由于長期鹽酸存放而間接導致鹽酸變質(zhì),最終可能會直接造成膠層的腐蝕。
防腐蝕處理對策循環(huán)水加酸系統(tǒng)的防腐問題一般從兩個方面來展開:①火電廠化學水處理時在添加化學藥劑過程中應嚴格控制化學藥劑的成分與添加量?;瘜W藥劑的不當添加將會影響化學水pH值,從而帶來設備腐蝕的可能。目前常用的各種化學藥品水的添加量自動控制管理方法主要為采用計量泵自動控制法,通過采用計量泵控制可以準確性地控制所添加酸的使用量和加水濃度,從而準確性地控制各種化學藥品水的PH值。②在除塵脫碳器產(chǎn)品本體底部發(fā)生金屬腐蝕現(xiàn)象問題時,首先我們要及時利用打磨砂紙將沒有腐蝕的部分進行打磨干凈,直到底部露出沒有金屬防腐表層,然后對沒有金屬防腐表層本體進行徹底清洗,重新進行涂刷沒有防腐的表層,一般正常情況下,防腐的表層至少需要同時涂刷兩層,待第一層風干后還沒有需要再進行重新涂刷,以此來提高結(jié)構(gòu)抗腐蝕能力。當風道涂層出現(xiàn)嚴重腐蝕時,首先我們要及時切斷一次風道與除氧脫碳器之間的焊縫連接,然后對其進行二次風道焊接。通常,電廠中的化學品和凈水處理設備的涂層腐蝕情況比較嚴重,但是每種腐蝕情況都有相對的解決方案。在有機化學水處理方法中,對工藝流程中侵蝕的不同解決方案是不同的,并且在不同溶液步驟中使用的設備也不同。因此,污水處理技術(shù)人員首先應充分了解第一階段污水機械設備的基本性能,掌握所需要解決的有機化學物和水的結(jié)構(gòu)組成,并必須具有扎實的有機生物化學水的基礎知識。此外,應及時做好日常工作狀態(tài)記錄,對這些機械設備的日常腐蝕處理狀況,有機化學品和水分的成分,設備維護等進行及時的綜合分析,最后制定合理的防腐蝕計劃。
在化學水處理設備運行過程中必須嚴格控制工藝參數(shù),進廠材料要加強檢測,防止不符合要求的材料應用到生產(chǎn)上。例如生陽性床運行過程中要加強對所用鹽酸質(zhì)量的控制,應增加化學耗氧量(COD)的監(jiān)測,避免使用含鹵代烴的鹽酸。另外,出于安全考慮,在對鹽酸儲罐或濃硫酸儲罐進行維護檢修時,必須排盡因金屬被酸腐蝕而產(chǎn)生并積存的氫氣,曾有電廠檢修儲酸罐時動火去除生銹從而發(fā)生爆炸事故。因此,加強化學水處理設備的運行管理對于整個火電廠的未來發(fā)展有著重要的影響和意義。
綜上所述,對于火電廠化學水處理設備腐蝕問題的研究,歸根結(jié)底是為了從根源處解決火電廠化學水處理設備的腐蝕問題,為火電廠做好化學水處理設備防腐蝕工作提供指導建議,從而延長設備的使用壽命,節(jié)約火電廠生產(chǎn)成本,保障火電廠持續(xù)性安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。因此,提高對于解決化學水處理設備腐蝕問題的重視程度,可以直接體現(xiàn)出火電廠管理水平的高低與技術(shù)能力的強弱,是充分發(fā)揮火電廠化學水處理設備效能的關(guān)鍵舉措。