凝结水精处理高混投运造成水汽PH值降低的原因分析及防治措施.docx

凝结水精处理高混投运造成水汽PH值降低的原因分析及防治措施摘要：高参数大容量直流炉热力水汽系统中，PH值指标在金属腐蚀的影响因素中占有重要位置，文章结合威信第一发电厂凝结水精处理高混投运造成炉水PH值降低的原因及危害进行分析，并提出防治措施以保证热力系统得以安全经济运行，进一步阐明热力水汽PH值指标监控的重要意义。关键词：凝结水；高速混床；PH值；降低随着火力发电机组高参数大容量的不断提高，对锅炉给水水质的要求也越来越高。凝结水流量占给水流量的95%左右，凝结水水质在很大程度上决定了锅炉给水水质，特别是超临界直流炉汽水工况的特殊性，从凝结水到主蒸汽是一次完成的，无汽包等中间容器，无法通过锅炉排污排出中间杂质腐蚀产物对机组的安全和经济运行带来很大危害。凝结水精处理系统正是为了保证超高压机组具有优良给水水质而设置的，一旦其工况运行异常，必然引起给水水质的异常，为了确保机组的安全经济运行首先必须促使凝结水精处理设备和运行技术不断改进和完善，达到较高水平。威信云投粤电扎西能源有限公司第一发电厂2×600MW机组，锅炉为DG-1962-/25.4-‖8型超临界W火焰垂直管圈水冷壁变压直流炉，给水质量严格按国家标准控制：硬度为0umol/，二氧化硅小于10ug/L，全铁5ug/L，氯离子小于2ug/L，高混溶解氧小于7ug/L，PH为9.2～9.6。机组凝结水、给水采用加氨和联氨的还原性规范处理，凝结水加药点设在精处理出口母管上，给水加药点设在除氧器下降管上。凝结水精处理采用美国U.S.Filter公司的高塔分离法体外再生工艺，失效树脂从高速混床输送到树脂再生系统进行树脂分离，阴阳树脂分别经过空气擦洗、反洗若干次水清后，再进行再生、置换、阴/阳再生塔正洗合格后，将阴树脂输入阳再生塔空气混合、充水、正洗合格后备用。采用这种工艺再生的高速混床出水水质控制标准如下：PH值为6.5～7.5；电导率为≤0.2us/cm，二氧化硅≤0.5～3ug/l，铁小于3ug/l，氯离子小于1ug/l。#1机组自2022年10月下旬投运至今，化学水汽品质合格率99.5%水汽监督未发生异常，但是，2022年6月初#1机组凝结水100%精处理时，定期分析过程中发现了热力系统凝结水、给水、启动分离器、蒸汽PH值下降至8.4左右的水汽品质异常情况，后经过及时采取处理措施，使下降的PH值尽快恢复正常。当时凝结水精处理高速混床采取两运一备投运方式，运行床未失效，各监控指标正常工况下，运行人员通过增大加氨量的方法来提高下降的汽水PH值，但没有彻底解决。增加加氨量后，凝结水，给水，炉水PH稍有提高，约至9（用台式和在线PH表校正分析过）就难以再上升，但相应的电导率却明显升高。依据对两用一备高混运行中树脂偏流的工况观察，经过对比分析，判断有一台运行高速混床树脂漏入高温高压热力系统中是造成#1机组水汽PH值普遍下降的主要原因；高速混床底部出水装置水罩帽松动，树脂捕捉器破损是造成漏脂的根源。及时采集各水汽样化验，测定混床出口母管氯离子为1.5mg/L，Na+为0.05～0.1ug/L，给水、炉水、蒸汽二氧化硅为3～4ug/L，铁离子15～20ug/L，且高速混床出水PH值5.2～6.3，显酸性。通过采取投运备用高速混床轮流切换运行混床，短时增开旁路，增大加氨量等措施，24h后水汽PH值回升迅速，调整稳定在9.2～9.6。1运行高速混床漏脂的原因分析及危害1.1设备缺陷引起树脂漏入热力系统再生系统阳塔内备用混合树脂送至混床时，程序设计为先气送再水汽送的输脂方式，气送时树脂时调整不当会使混床内树脂层压实残留的空气被包裹在树脂层之间，虽然投运前混床处于满水状态，但升压缓慢，混床投运后几分钟就发生树脂偏流现象，形成高速带气运行，周期制水量不高。为减少再生操作，增加制水量，运行采取一床多次混脂方式，容易引起高速混床底部出水装置水罩帽松动，经常性从树脂捕捉器底部通入空气混脂也会造成捕捉器损伤，为破碎树脂和树脂粉末漏入热力系统创造条件。1.2树脂漏入热力系统中，在高温高压下，降解产物使水汽PH值下降运行高速混床底部水帽松动脱落，强酸阳树脂从树脂捕捉器漏入热力系统后，分解出硫酸根，炉水PH值很快由9左右下降到8或着更低，直接证明了强酸阳树脂在热力系统中分解出了硫酸根离子。根据离子交换树脂的热稳定性，OH型阴树脂在60℃开始解降，150℃即会在水中迅速降解；H阳型树脂在150℃开始解降，200℃即会在水中迅速降解，它们降解的产物——无机离子有机物会污染热力系统的水汽品质。阴树脂的分解产物使溶液PH升高3左右，呈碱性，胺基化合物从树脂骨架上脱落，变成水溶性胺；阳树脂的分解产物使溶液PH降低3左右，呈酸性，磺酸基从树脂骨架上脱落在水溶液中形成硫酸。所以，在发电厂水汽系统中，一旦有离子交换树脂漏入热力系统中