電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的原因、危害及控制方法探討

律景春

摘要 電廠熱力系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程中，常常會(huì)發(fā)生除鹽水電導(dǎo)率超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的情況，使得電廠熱力系統(tǒng)水質(zhì)受到極大的影響，不利于電廠生產(chǎn)工作的順利開展。當(dāng)前我國(guó)大多采用化學(xué)除鹽法、電力除鹽法、壓力除鹽法以及熱力除鹽法，對(duì)電廠熱力系統(tǒng)水質(zhì)進(jìn)行除鹽處理，避免熱力設(shè)備受到損害，提高生產(chǎn)效率。本文主要分析電廠化學(xué)除鹽水中電導(dǎo)率升高的原因，并闡述化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的危害，提出解決電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高問(wèn)題的有效措施。

關(guān)鍵詞 電廠；化學(xué)除鹽水；電導(dǎo)率；控制

中圖分類號(hào)TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708（2015）153-0095-02

電廠熱力系統(tǒng)水質(zhì)對(duì)電廠的設(shè)備及經(jīng)濟(jì)效益具有重要影響，由于自然界的水中含有很多雜質(zhì)，若發(fā)電廠直接使用未經(jīng)過(guò)凈化的水，使其進(jìn)入電廠水循環(huán)系統(tǒng)中，將會(huì)導(dǎo)致電廠熱力設(shè)施出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢及積鹽等情況，會(huì)極大的降低發(fā)電廠熱力設(shè)備使用壽命，使電廠經(jīng)濟(jì)效益得到損害，結(jié)合某電廠除鹽系統(tǒng)實(shí)際情況，探討針對(duì)化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的有效處理辦法。

1 電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高情況分析

化學(xué)除鹽法指的是利用離子交換反應(yīng)的工作原理，對(duì)電廠熱力系統(tǒng)水資源進(jìn)行除鹽處理，采用化學(xué)除鹽法處理的水被稱作除鹽水?；瘜W(xué)除鹽法的過(guò)程主要利用H型陽(yáng)離子交換器（陽(yáng)床）及OH型陰離子交換器（陰床）使電廠用水產(chǎn)生離子交換反應(yīng)，從而將水中的陰陽(yáng)離子分離出去，取得純度較高的電廠用水。下面主要介紹除鹽水電導(dǎo)率升高的原因、危害及解決措施。

1.1 陽(yáng)床漏Na+

陽(yáng)床漏Na+會(huì)導(dǎo)致除鹽水電導(dǎo)率升高，主要由于：第一，對(duì)電廠熱力系統(tǒng)水質(zhì)進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)，利用水質(zhì)所含Na+數(shù)量來(lái)判斷陽(yáng)床是否失去作用，若工作人員檢測(cè)時(shí)間太久，會(huì)導(dǎo)致選樣檢測(cè)過(guò)晚，導(dǎo)致陽(yáng)床漏Na+隋況發(fā)生；第二，對(duì)再生條件操作不當(dāng)，會(huì)使再生液濃度超標(biāo)及流量過(guò)快的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致再生液與樹脂的融合反應(yīng)時(shí)間不足，使得再生作用發(fā)揮不夠充分，進(jìn)而發(fā)生陽(yáng)床漏Na+不夠合理、水質(zhì)中所含Na+增加的情況；第三，若發(fā)生正洗不足的情況，將不合標(biāo)準(zhǔn)的陽(yáng)床置入水箱中，會(huì)導(dǎo)致Na+含量增大的情況。

若發(fā)生陽(yáng)床漏Na+的情況，不僅會(huì)導(dǎo)致Ca2+及Mg2+漏失的情況，增加水質(zhì)的硬度，還會(huì)導(dǎo)致陰床HSi03吸附作用減弱，導(dǎo)致其除硅作用無(wú)法發(fā)揮出原有的效果，從而導(dǎo)致除鹽水電導(dǎo)率增大，造成電廠熱力系統(tǒng)及設(shè)備出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢及積鹽等情況，增加電廠生產(chǎn)過(guò)程的安全隱患，因此電廠需要加強(qiáng)對(duì)陽(yáng)床漏Na+的有效控制，保證除鹽水電導(dǎo)率的正常水平，具體需要做到：1）選擇適當(dāng)?shù)氖恢?，選取Na+含量小于300ug/L的情況作為失效點(diǎn)；2）保證再生條件的經(jīng)濟(jì)性及可靠性，充分發(fā)揮再生作用的功效，采用科學(xué)合理的操作手段，以免出現(xiàn)樹脂保護(hù)層亂層的情況；3）加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)Na+的檢測(cè)，保證水質(zhì)Na+含量符合正常標(biāo)準(zhǔn)，在正洗Na+超過(guò)300ug/L后，再將陽(yáng)床置入中間水箱。

1.2 除碳器效率低

由于電廠所用水來(lái)自自然界，水質(zhì)中含有大量HCO3，陽(yáng)床對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理后，水中富含的HCO3會(huì)使陰床的除硅作用無(wú)法正常發(fā)揮作用，而樹脂對(duì)水質(zhì)中離子的吸附作用有限，因此在傳統(tǒng)工業(yè)除鹽過(guò)程中，常常首先利用除碳器將水質(zhì)中CO，進(jìn)行清除，再開展陰床除硅工作。除碳器效率低下會(huì)導(dǎo)致除鹽水電導(dǎo)率升高，主要因?yàn)楹奢d水量過(guò)多，使得除碳器超負(fù)荷運(yùn)作，導(dǎo)致除碳器的除碳效果日益降低。同時(shí)，在除碳過(guò)程中，若風(fēng)壓不足，水體出現(xiàn)水渦，使得水體與風(fēng)力無(wú)法有效融合，不僅會(huì)導(dǎo)致除碳效果地下，還是得水質(zhì)中CO，無(wú)法正常從風(fēng)筒中排出，進(jìn)而與水體重新融合，導(dǎo)致無(wú)法有效降低水體CO，含量。

除碳器效率低下，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)床處理后的水體HCO3含量增加，不利于陰床的正常運(yùn)行，使陰離子樹脂對(duì)HSi03的吸附作用明顯降低，從而產(chǎn)生漏硅的情況，使電廠熱力設(shè)備遭受腐蝕的損害。因此電廠需要保證除碳器進(jìn)水量的均勻合理性，適當(dāng)降低除碳器的工作符合，使除碳器發(fā)揮最大程度的作用，并保證除碳器工作中的風(fēng)量為4800m3/h。

1.3 陰床漏Na+

由于陰床中摻入陽(yáng)性樹脂，再生過(guò)程中NaOH將其轉(zhuǎn)化為Na+離子，若利用陽(yáng)床處理的水實(shí)施正洗工作，樹脂被轉(zhuǎn)化為H_，同時(shí)釋放出Na+，若再生條件不當(dāng)或者操作失誤，會(huì)導(dǎo)致漏Na+情況的發(fā)生。在陰床再生過(guò)程中，若未能有效隔絕未再生的陰床，會(huì)導(dǎo)致再生堿液摻入陰床之中，導(dǎo)致產(chǎn)生陰床漏Na+的情況。

由于陰床的反應(yīng)條件需要pH值小于5，而陰床漏Na+會(huì)導(dǎo)致pH值增高，使得除鹽水電導(dǎo)率大幅增加，使得陰床除硅效果顯著降低，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致陰樹脂強(qiáng)度降低，甚至出現(xiàn)失效的情況，極大的降低了樹脂的有效使用率，給電廠造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，電廠需要對(duì)陽(yáng)床的反應(yīng)失效地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，加強(qiáng)對(duì)陽(yáng)床的監(jiān)督管理，使用耐腐蝕型陽(yáng)床出水帽，避免出現(xiàn)漏陽(yáng)樹脂情況的發(fā)生。在再生過(guò)程中，需要保證酸、堿再生液的流向正確，防止出現(xiàn)再生液逆流的情況。例如，電廠可以將不符合標(biāo)準(zhǔn)的陰床水進(jìn)行排放，保證除鹽水的水體質(zhì)量，避免出現(xiàn)電廠熱力設(shè)備結(jié)垢、積鹽等情況的發(fā)生。

2 某電廠化學(xué)除鹽水升高具例分析

本文結(jié)合某電廠機(jī)組鍋爐除鹽水電導(dǎo)率無(wú)規(guī)律升高情況進(jìn)行分析，探討解決化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的有效處理辦法。

2.1 電廠除鹽水異常升高情況概述

某電廠共有8臺(tái)機(jī)組，其中一期為6臺(tái)350MW機(jī)組，2臺(tái)600MW機(jī)組，機(jī)組鍋爐中為100%除鹽水，該電廠化學(xué)除鹽水設(shè)備為一級(jí)除鹽+混床模式，包括陽(yáng)雙室浮床及陰雙室浮床。正常情況下電廠機(jī)組鍋爐除鹽水電導(dǎo)率為0.064us/cm，電導(dǎo)率升高最大為0.25us/cm，超出標(biāo)準(zhǔn)值0. 05us/cm。8臺(tái)機(jī)組除鹽水電導(dǎo)率升高值為0.1us/cm～1.203us/cm。由于除鹽水電導(dǎo)率增大會(huì)導(dǎo)致電廠熱力設(shè)備出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢以及積鹽等情況，會(huì)對(duì)熱力設(shè)備造成極大的損害，因此電廠相關(guān)人員分析除鹽水電導(dǎo)率升高的原因，并采取合理措施解決電導(dǎo)率升高問(wèn)題。

2.2 除鹽水電導(dǎo)率升高原因分析及措施

利用儀表及除鹽系統(tǒng)查漏分析電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的原因，檢測(cè)8臺(tái)機(jī)組除鹽水電導(dǎo)率表所記錄陽(yáng)離子樹脂交換柱的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)交換柱產(chǎn)生的氣泡進(jìn)行及時(shí)處理，保證電導(dǎo)率表計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。將混床及除鹽水泵出水端水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)結(jié)果見表1。

根據(jù)表1得知，電廠陰床、混床出水一級(jí)除鹽水的離子、碳含量對(duì)除鹽水電導(dǎo)率不產(chǎn)生影響，因此對(duì)除鹽水pH值進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)除鹽水pH值較低，推測(cè)除鹽水可能含有空氣，因此對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)查漏。

對(duì)電廠熱力設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格控制，排除混床設(shè)備操作引起除鹽水電導(dǎo)率升高的可能性。同時(shí)，在除鹽水系統(tǒng)（如圖1）查漏過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)除鹽水系統(tǒng)母管壓力值小于0.2MPa時(shí)，2號(hào)除鹽水出水端電導(dǎo)率急劇升高，4號(hào)除鹽水泵水質(zhì)電導(dǎo)率波動(dòng)明顯，5號(hào)除鹽水電導(dǎo)率明顯升高。由于此時(shí)除鹽水系統(tǒng)主干管道壓力值小于0.2MPa，因此對(duì)2號(hào)除鹽水電導(dǎo)率表處的水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，當(dāng)水流壓力值低于0.2MPa時(shí)，會(huì)使得空氣進(jìn)入，發(fā)現(xiàn)其含有大量O2、CO2，說(shuō)明水體中離子及溶氧量較高，導(dǎo)致除鹽水電導(dǎo)率升高。在圖1除鹽水系統(tǒng)中，由于5號(hào)除鹽水箱水源自于3號(hào)除鹽水箱，使得3號(hào)除鹽水箱進(jìn)入空氣，因此5號(hào)除鹽水泵補(bǔ)水時(shí)，將致使除鹽水電導(dǎo)率增大。

通過(guò)除鹽系統(tǒng)中3號(hào)除鹽水箱運(yùn)行過(guò)程中的壓力值資料，分析除鹽水箱壓力值產(chǎn)生變化的情況，見表2。

根據(jù)圖1與表2可知，正常情況下陰、陽(yáng)再生泵出口管路壓力值是O，即使考慮到壓力表的誤差，2號(hào)陽(yáng)再生泵出口管路壓力值過(guò)大，推斷可能由于陽(yáng)床酸性水出水滲入，而4號(hào)除鹽水泵入口管道壓力值驟降，使得酸性水進(jìn)入除鹽水泵母管，導(dǎo)致電力除鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率增高。

電廠為解決除鹽水電導(dǎo)率升高的情況，采取如下措施：第一，保證除鹽水泵管壓至少超過(guò)0.2MPa，以0.3MPa之上為佳；第二，保證出演水泵液位大于6m，避免長(zhǎng)時(shí)間置放除鹽水的情況發(fā)生；第三，對(duì)出現(xiàn)內(nèi)漏情況的熱力設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更換；第四，加強(qiáng)對(duì)電廠除鹽水處理過(guò)程的監(jiān)督管理。通過(guò)采取上述措施，該電廠的除鹽水電導(dǎo)率降低到0. 061～0.081ug/cm，電導(dǎo)率升高的問(wèn)題得到有效解決。

3 結(jié)論

總而言之，電導(dǎo)率升高會(huì)導(dǎo)致電廠熱力設(shè)施出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢及積鹽等情況，因此電廠需要采取合理措施，對(duì)電廠熱力系統(tǒng)中的水進(jìn)行凈化處理，對(duì)化學(xué)除鹽水電導(dǎo)率升高的原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析，實(shí)施合理的控制辦法，保證電廠生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。