火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)水處理技術(shù)分析

蓋永浩 楊超(河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 石家莊 050400）

1 水質(zhì)和結(jié)垢對(duì)鍋爐運(yùn)行造成的影響

1.1 水質(zhì)對(duì)鍋爐運(yùn)行熱效率的影響

水垢導(dǎo)熱系數(shù)僅相當(dāng)于七分之一到千分之一的鋼鐵，當(dāng)鍋爐出現(xiàn)結(jié)垢時(shí)，勢(shì)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(shí)也影響了鍋爐的熱效率。通過檢測(cè)，鍋爐受熱面結(jié)垢達(dá)到1mm時(shí)，將會(huì)增加8%-10%的燃料消耗。

1.2 結(jié)垢對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響

水垢降低了鍋爐運(yùn)行熱效率和出力，為了對(duì)其有效維護(hù)，鍋爐工一般會(huì)加大燃料用量以及引鳳風(fēng)量，進(jìn)一步提升了爐膛溫度強(qiáng)化了換熱。相關(guān)資料說明，1MPa運(yùn)行壓力的鍋爐水冷壁結(jié)垢3mm時(shí)，壁溫從280℃提升至580℃，造成鋼材抗拉強(qiáng)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(huì)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(biāo)的水垢。

2 火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理技術(shù)

當(dāng)前針對(duì)新建的機(jī)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(shí)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(dāng)延長了化學(xué)清洗間隔時(shí)間，對(duì)于節(jié)省運(yùn)行成本發(fā)揮了重要意義。

2.1 防氧防腐

國家對(duì)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(jìn)一步對(duì)鍋爐給水系統(tǒng)與零部件進(jìn)行了積極的保護(hù)，避免了由于腐蝕造成的損壞。

當(dāng)前針對(duì)鍋爐給水實(shí)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(hù)。可以利用物理方法排出鍋爐給水形成的氧氣。也可以通過藥劑或者是鋼屑除氧法把進(jìn)入鍋爐前的補(bǔ)給水轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的金屬物質(zhì)或者是化合物，進(jìn)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(shí)現(xiàn)除氧目標(biāo)。

2.2 加氧除鐵防腐

當(dāng)火電廠鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)純度較高時(shí)，可以通過加氧技術(shù)實(shí)現(xiàn)防腐。因?yàn)楫?dāng)水質(zhì)環(huán)境純度較高時(shí)，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(shí)金屬表面出現(xiàn)極化，同時(shí)金屬獲得鈍化電位，進(jìn)一步在金屬表面產(chǎn)生了一層穩(wěn)定的保護(hù)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(dāng)水冷壁管內(nèi)出現(xiàn)波紋狀氧化膜時(shí)還會(huì)提升鍋爐壓差，形成的保護(hù)膜，對(duì)這一壓差提升問題有效進(jìn)行了解決。

2.3 全膜法水處理技術(shù)

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(jiǎn)單，便于運(yùn)行維護(hù)，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。

3 處理汽、水監(jiān)督技術(shù)

3.1 通過加藥和排污技術(shù)保護(hù)鍋爐

在火電廠生產(chǎn)過程中，要保證鍋爐不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢問題，同時(shí)還必須科學(xué)控制鍋爐水渣，若這兩點(diǎn)技術(shù)無法達(dá)標(biāo)，鍋爐不但會(huì)由于結(jié)垢而不能很好的傳熱，同時(shí)還會(huì)由于存在很多水渣雜志產(chǎn)生堵管問題，這些問題都會(huì)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(jìn)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(shí)鍋爐排污工作，當(dāng)鍋爐形成汽水共騰問題時(shí)，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(yàn)，在迅速排污的過程中，保證排污量達(dá)到要求。

3.2 對(duì)汽包鍋爐實(shí)行加藥與排污

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(duì)汽包鍋爐除垢處理過程中，必須嚴(yán)格監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況，同時(shí)還要利用添加對(duì)應(yīng)的藥物進(jìn)一步對(duì)結(jié)垢問題有效避免，充分保證汽包鍋爐不會(huì)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(dá)到除垢目標(biāo)的同時(shí)發(fā)揮防腐作用。另外，為了避免鍋爐堆積雜質(zhì)而對(duì)蒸汽質(zhì)量造成影響，需要嚴(yán)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。

3.3 對(duì)給水實(shí)行除氧、加藥處理

在開啟汽輪機(jī)時(shí)，需要對(duì)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(shí)也可以防止殘留的氨氣極有可能產(chǎn)生的氧腐蝕，對(duì)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(shí)還必須靈活進(jìn)行對(duì)應(yīng)。

3.4 對(duì)循環(huán)水實(shí)施防垢

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(dá)到要求，則不但影響了汽輪機(jī)凝汽器的冷卻效果，還對(duì)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(shí)還影響了運(yùn)行供熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

運(yùn)行循環(huán)補(bǔ)水過程中還會(huì)析出碳酸鹽硬度，會(huì)造成管道和社會(huì)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(yán)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(bǔ)充水中的方法，及時(shí)處理腐蝕與結(jié)垢問題。在正?？刂扑|(zhì)的情況下，在不結(jié)垢的前提下，為了對(duì)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(dāng)容易惡化水質(zhì)時(shí)，需要適當(dāng)調(diào)整阻垢劑的添加劑量，保證降低循環(huán)水濃縮倍率。

4 結(jié)語

國內(nèi)對(duì)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(jìn)步。在這一過程中必須結(jié)合實(shí)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(shì)[J].中國電力，2011，(3).

[2]陳進(jìn)生.大型電廠水處理技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用探討[J].機(jī)電信息，2014，(2).