电厂汽水监督与汽水加药处理技术探析

贾孝朵

(华能新疆阜康热电有限责任公司新疆阜康831500)

摘要：随着我国能源行业的不断前进与深入的发展，大型机组规模也在不断扩大，机组的参数和容量等不断提高，这导致电厂化学水处理发生巨大的变化。水处理包括补给水处理和汽、水监督工作，是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。本文从电厂实用角度出发，阐述了如何才能进行有效的化学汽水监督，应当采用哪些措施，在对炉水进行加药处理时应注意哪些问题进行了相关阐述和讨论。

关键词：电厂汽水监督；汽水加药；处理技术

1、前言

现代热力发电厂装机容量日趋扩大，对电厂的安全稳定运行提出了更高的要求，电力能否稳定供应也是社会责任。随着电力建设和电力技术的不断发展，电厂的化学汽水监督逐步走向规范，炉水加药技术有利于提高锅炉运行时的安全性能，减少锅炉水质引起的故障。因此，进行有效的电厂化学监督对于保证电力设备的安全稳定运行具有较大的作用。

2、当今电厂化学水处理技术的特点

在电厂技术不断进步与发展的现状下，水处理的设备、生产、方式、工艺方法等方面也都有了新的变化，存在新的特点。

2.1设备集中化布置

传统电厂化学水处理系统包括净水的预处理、锅炉补给水的处理、凝结水的处理、汽水取样的监测分析、加药、综合水泵房、循环水的加氯、废水及污水处理等系统。它存在占地面积较大、生产岗位分散、管理不便等诸多问题。现在以紧凑、立体、集中构型来代替平面、松散、点状构型。节约占地面积，提高设备的综合利用率，并且方便运行管理。

2.2生产集中化控制

传统的生产控制采用了模拟盘，而现在的趋势是集中化控制，即将电厂中所有化学水处理的子系统合为一套控制系统，取消了模拟盘，采用了PLC、上位机2级控制结构。各个子系统以局域网总线形式集中的联接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理系统集中监视、操作，自动控制。

2.3工艺多元化

传统电厂水处理工艺以混凝过滤、离子交换、磷酸盐处理等为主。随化工材料技术的不断进步与发展，膜处理技术也开始广泛应用在水质处理当中，离子交换树脂的种类、使用条件、范围也有了较大进展，粉末树脂在凝结水处理中也同样发挥着积极作用。

3、汽、水监督工作

3.1对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，也叫炉内水处理

锅炉最怕的是结垢，因为结垢后，往往因传热不良导致管壁温度大幅度上升，当管壁温度超过了金属所能承受的最高温度时，就会引起鼓包，甚至造成爆管事故；而炉水若水渣太多，不仅会影响锅炉的蒸汽品质，还有可能堵塞炉管，对锅炉安全运行造成威胁。所以，一方面要加药（如磷酸盐等）处理，除去水中的钙、镁离子，防止结垢和避免酸性、碱性腐蚀；另一方面，做好锅炉排污工作，只有及时排污，才能避免“汽、水共腾”现象，避免汽轮机的损坏。而排污量大小，应根据对炉水指标的要求由化学人员来决定，过小则不安全，过大则不经济，既要顾全大局又要保证水质要求，严格按照运行规程来操作。因此排污工作很重要，是关系到安全经济运行的大事。

3.2对给水进行除氧、加药等处理

它是汽轮机启动中的监督工作，是为了防止给水系统金属的腐蚀，加氨和联胺，既防止游离二氧化碳造成的酸性腐蚀，又防止残留氧造成的氧腐蚀，同时减缓结垢的生成速度。在实践中，不能照本宣科，要学会灵活运用。如在监控高给的联胺时，不仅仅靠加药泵冲程的大小或频率的高低来控制，还有特殊情况的发生，比如汽机人员倒换给水泵或者加药一次门冻堵、泄露，都会影响测定结果，就要查清具体原因，区别对待处理，而这些都是书本不能学到的，除非在实际工作中遇到，才会积累经验。

3.3对组成热力系统其他部分如发电机内冷水的质量监督及处理

在电厂中，发电机冷却水的补充水为凝结水或除盐水，其水质要求很纯。所以，需要控制的是运行水质，与其有关的指标有电导率、pH值、Cu2+含量。

（1）电导率

电导率反应的是水中离子含量的多少。当电导率过大，会引起较大的泄漏电流，从而使绝缘引水管老化，导致发电机相间闪络，甚至破坏设备。随着机组容量的提高，对电导率的要求也越来越高。

（2）pH值的控制

内冷水控制pH值的目的是防止钢导线的腐蚀，从电位-pH值平衡图，铜稳定的pH值区间在7～10之间，对设备控制pH值在7～9之间较适宜。纯水中，铜腐蚀一般为均匀腐蚀，由腐蚀穿孔对设备造成危害的机率较小，但腐蚀产物在系统中被发电机磁场阻截，在空心导线内部沉积，减少了通流面积甚至引起堵塞，使冷却效果变差，造成线棒温度升高，机组正常运行。

（3）内冷水水质控制现状

为了保证发电机有足够的电气绝缘性能和较小的铜腐蚀，国家、行业制定了相应的标准。而发电机制造厂家对水质标准提出了更高的要求，机组容量在200MW及以上的机组，运行时，实际控制的电导率一般都要求不大于2μS/cm。

4、炉水加药处理技术

4.1炉水加药

锅炉炉水中含有的钙镁离子等盐类，都是水中的硬度物质。为防止锅炉受热金属面产生水垢，必须用其他不形成水垢的阳离子如(Na，H)来置换，使水得到软化。目前电厂多半采用的软化方法是是Na离子法。通过在锅炉水中添加适当的磷酸盐和氢氧化钠的方法，维持稳定的炉水pH值，从而减少锅炉水冷壁的结垢和腐蚀情况。此外较为先进的还有膜法水处理技术，其主要原理就是在外加压力的作用下，使炉水中的特定成分选择性通过，从而达到净化炉水目的。

4.2炉水磷酸盐处理技术和磷酸根浓度标准

从1927年起，汽包锅炉就采用磷酸盐处理工艺调节炉水水工况，目前，磷酸盐处理仍是汽包锅炉首选的炉水处理工艺。维持炉水中磷酸根的一定浓度，能够有效减少炉内水垢的产生。

高磷酸盐处理控制指标对于压力≤2.5MPa锅炉，磷酸盐处理在亚临界汽包锅炉上仍然得到普遍应用，协调磷酸盐，其要点是控制炉水中Na+/PO3-4摩尔比为3:1，以防止游离NaOH形成，此外，还有精确控制、等成分磷酸盐处理、低磷酸盐处理和平衡磷酸盐处理等技术。在水质较好的情况下，适当降低磷酸根的浓度，保证炉水中的pH值达到一定的防垢效果。

4.3汽包锅炉磷酸盐处理工艺

汽包锅炉磷酸盐处理工艺在应用初期是为了避免炉内产生水垢，调节炉水运行状态。当前电厂主要采用的方法是AVT（全挥发处理），CT（氢氧化钠处理）和PT（磷酸盐处理）的锅炉的比例分别为22%，13%和65%。在国内，采取氢氧化钠处理锅炉和全挥发处理锅炉的比例均达不到1%，采用磷酸盐处理汽包锅炉的比例高达98%。据分析，有一半的用过低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理工艺的锅炉出现了磷酸盐隐藏现象，锅炉合理标准的磷酸根浓度能够平衡炉水的含盐量，有效的保护蒸汽品质，避免磷酸盐铁垢的生成。如果在割管取样时发现锅炉受热面严重结垢，应采用酸洗的办法除垢再进行加药处理。加药时严禁高浓度快加，把握“少量、连续性加入”的原则。

5、结语

本文通过介绍炉水加药技术和加药过程中应该注意的一些问题，以期为在电力行业工作的同仁提供参考借鉴，简单介绍了如何做好电厂化学汽水监督，以期为电力工作者了解炉水加药技术，希望将这项技术不断完善与发展。随着电力工业的快速发展，合理运用炉水加药技术以及进行有效的化学汽水监督，是电厂安全生产的保障。我们电力工作者也不断提高自己的专业水平，在以后的工作中不断地总结及实践，提高事故分析能力和操作水平，为电厂安全及经济运行贡献力量。

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