爐水二氧化硅超標(biāo)原因分析

摘要：本文針對(duì)某300MW火電廠#2機(jī)組爐水二氧化硅超標(biāo)現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)比爐水左右側(cè)二氧化硅的數(shù)值，對(duì)化學(xué)在線儀表的準(zhǔn)確性、給水水質(zhì)、機(jī)組負(fù)荷變化情況及排污量進(jìn)行檢查，進(jìn)一步分析超標(biāo)原因，得出連排門(mén)卡澀開(kāi)度不足從而排污量不夠是導(dǎo)致該機(jī)組爐水二氧化硅超標(biāo)的主要原因。

關(guān)鍵詞：火電廠;爐水;二氧化硅

0引 言

某火電廠為300MW直接空冷機(jī)組，于2015年下半年投產(chǎn)發(fā)電。鍋爐采用亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)、一次中間再熱循環(huán)流化床鍋爐。原水取自附近煤礦的井下疏干水。預(yù)處理采用平流沉淀池，預(yù)處理出水經(jīng)過(guò)濾器、超濾、一二級(jí)反滲透以及EDI處理后進(jìn)入除鹽水箱。鍋爐給水采用加氨和聯(lián)氨處理[1]，爐水采用低磷酸鹽處理，凝結(jié)水精處理采用2×100%中壓粉末樹(shù)脂覆蓋過(guò)濾器和100%旁路系統(tǒng)。

1異常情況

2019年7月 15日，2號(hào)機(jī)組停機(jī)檢修，8月5日啟動(dòng)并網(wǎng)，正常運(yùn)行

后汽水系統(tǒng)爐水左側(cè)二氧化硅超標(biāo)，最高達(dá)到216.9ug/l，平均值為120.7ug/l，爐水右側(cè)二氧化硅平均值81.0ug/l，左右側(cè)二氧化硅數(shù)值偏差大，左側(cè)數(shù)值大于右側(cè)數(shù)值40ug/l左右，按照GB/T12145-2016《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》[2]的要求，鍋爐汽包壓力>15.6MPa，處理方式為爐水固體堿化劑處理時(shí)，爐水二氧化硅數(shù)值應(yīng)≤100ug/l。自8月5 日啟動(dòng)后至8月20日爐水水質(zhì)恢復(fù)前，爐水左右側(cè)二氧化硅在線儀表測(cè)定水質(zhì)數(shù)值如表1 所示，根據(jù)在線儀表測(cè)定的數(shù)據(jù)，每?jī)尚r(shí)抄一次表，表1 數(shù)值取左右側(cè)爐水二氧化硅每日最大值以及平均值。

鍋爐運(yùn)行時(shí)，為了使?fàn)t水中的含鹽量和含硅量維持在極限允許值以?xún)?nèi)，和排掉爐水中的水渣，必須進(jìn)行連續(xù)排污和定期排污?；?yàn)人員聯(lián)系值長(zhǎng)加大連續(xù)排污，程控顯示爐水左側(cè)連排門(mén)開(kāi)度30%，爐水右側(cè)連排門(mén)開(kāi)度20%，8月 10日爐水二氧化硅有所下降，但是仍然超標(biāo)，左側(cè)大于右側(cè)數(shù)值。

水中硅化物的存在是造成水垢的原因之一，水垢由于其熱導(dǎo)率遠(yuǎn)比金屬小，致使影響過(guò)濾傳熱，造成熱量損失，同時(shí)也會(huì)使鍋爐產(chǎn)生局部過(guò)熱而損壞。水垢還會(huì)引起沉積物下面金屬的腐蝕，危機(jī)鍋爐的安全運(yùn)行。此外，硅化物由于能溶解在高壓蒸汽中，而被攜帶到汽輪機(jī)內(nèi)，在汽輪機(jī)的噴嘴和葉片上形成二氧化硅沉積物，危機(jī)汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。因此，必須迅速查明爐水二氧化硅超標(biāo)原因。

2原因排查

2.1化學(xué)在線儀表的準(zhǔn)確性

檢查爐水左側(cè)汽水取樣系統(tǒng)，取樣管路暢通，高溫冷卻器無(wú)明顯泄露。加大取樣系統(tǒng)的排污力度，將水溫嚴(yán)格控制在（25±1）℃范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)爐水左右側(cè)二氧化硅數(shù)據(jù)差值無(wú)明顯變化。與實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式二氧化硅測(cè)定儀測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，左右側(cè)二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)均大10ug/l左右，但二者的測(cè)量結(jié)果仍相差40ug/l左右。在線儀表維護(hù)人員對(duì)爐水二氧化硅在線儀表進(jìn)行校驗(yàn)，并對(duì)在線儀表測(cè)量所需的藥劑進(jìn)行更換，儀表測(cè)量準(zhǔn)確性滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，但二者測(cè)量數(shù)據(jù)差值仍無(wú)明顯變化。將爐水左右側(cè)二氧化硅在線儀表測(cè)量通道互換，即左側(cè)水樣進(jìn)原右側(cè)水樣測(cè)量通道，右側(cè)水樣進(jìn)原左側(cè)水樣測(cè)量通道，測(cè)量結(jié)果也相互轉(zhuǎn)換，差值不變。因此排除化學(xué)在線儀表顯示不準(zhǔn)確的可能性。

2.2? 給水水質(zhì)檢查

對(duì)給水水質(zhì)進(jìn)行檢查，給水二氧化硅7.1ug/l，除鹽水二氧化硅4.5ug/l，給水水質(zhì)及除鹽水水質(zhì)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，排除給水水質(zhì)異常;同一爐水，右側(cè)二氧化硅合格，左側(cè)不合格也排除了給水水質(zhì)異常的可能性。

2.3? 排污量核查

連續(xù)排污管設(shè)在鍋爐鍋筒液面，是含鹽量最大的部位，具有代表性。一根連排母管分成左右兩根排污管接至連排擴(kuò)容器，爐水取樣管分別接在這左右兩根連排管排污門(mén)之前，成為爐水左右側(cè)取樣管，接至取樣架系統(tǒng)，因此對(duì)鍋爐連排系統(tǒng)進(jìn)行檢查及排污量進(jìn)行核對(duì)檢查。

化驗(yàn)人員聯(lián)系值長(zhǎng)加大連續(xù)排污后，程控顯示爐水左側(cè)連排門(mén)開(kāi)度30%，爐水右側(cè)連排門(mén)開(kāi)度20%，對(duì)排污量進(jìn)行核對(duì)檢查，調(diào)整兩個(gè)連排門(mén)開(kāi)度，左側(cè)排污門(mén)調(diào)整為20%，右側(cè)排污門(mén)調(diào)整為30%，2小時(shí)后爐水二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)為：左側(cè)89.4ug/l;右側(cè)60.9ug/l;4小時(shí)后爐水二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)為：左側(cè)76.5ug/l;右側(cè)53.4ug/l。再調(diào)整兩個(gè)連排門(mén)開(kāi)度，左側(cè)排污門(mén)調(diào)整為20%，右側(cè)排污門(mén)調(diào)整為20%，2小時(shí)后爐水二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)為：左側(cè)66.2ug/l;右側(cè)52.8ug/l;4小時(shí)后爐水二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)為：左側(cè)67.6ug/l;右側(cè)52.2ug/l。最后將兩個(gè)連排門(mén)開(kāi)度均調(diào)整為?52.4?ug/l;4小時(shí)后爐水二氧化硅在線儀表數(shù)據(jù)為：左側(cè)48.7ug/l;右側(cè)53.6ug/l。

經(jīng)過(guò)對(duì)連排門(mén)的開(kāi)度調(diào)整后，爐水左側(cè)二氧化硅數(shù)值逐漸減小，平均值為52.3ug/l，右側(cè)爐水二氧化硅數(shù)值為46.9ug/l，兩個(gè)的差值也達(dá)到正常。

3結(jié)論

根據(jù)調(diào)整連排門(mén)后的左右側(cè)二氧化硅值及其他檢查結(jié)果表明：連排門(mén)卡澀開(kāi)度不足從而排污量不夠是導(dǎo)致該機(jī)組爐水二氧化硅超標(biāo)的主要原因。經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度后，連排門(mén)按照控制設(shè)定完全打開(kāi)，連續(xù)不斷地將汽包中水面附近高濃度的鹽分的鍋水排除鍋爐外，使鍋水的堿度、溶解固形物符合鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

連排門(mén)采用調(diào)節(jié)閥，其流量的大小隨調(diào)節(jié)閥開(kāi)度大小而增加或減少，調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題是卡堵，常出現(xiàn)在新投運(yùn)系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期，由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位造成堵塞使介質(zhì)流通不暢，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過(guò)緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作大信號(hào)動(dòng)作過(guò)頭的現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)卡堵可迅速開(kāi)、關(guān)調(diào)節(jié)閥，讓臟污從調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑，如一次不行，反復(fù)開(kāi)關(guān)幾次。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 李培元，周柏青.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].北京：中國(guó)電力出版社，2018.

[2]?? GB/T12145-2016，火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布，2016.

[3]?? DL/T805.5-2013，火力發(fā)電廠水汽化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則第5 部分：汽包鍋爐爐水全揮發(fā)處理[S].國(guó)家能源局發(fā)布，2013.

作者簡(jiǎn)介：

梁靜（1985—），女，陜西商洛人，漢族，助理工程師，碩士研究生，化學(xué)專(zhuān)工。