电厂化学水汽监督与炉水加药处理技术探析

张垒

摘 要：对于火力发电厂而言，化学监督是确保热力设备安全稳定运行的重要一环，化学水汽监督作为化学监督一项十分重要的工作，是防止热力设备腐化、结垢的有力举措。该文先从阐述化学水汽监督的重要性入手，然后介绍了火电厂化学水汽监督的有效措施，最后提出了火电厂炉水加药技术需要注意的事项，旨在为火电企业从事化学水汽监督工作提供参考借鉴。

关键词：火电厂 化学水汽监督 炉水加药 技术

中图分类号：TM621.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（c）-0044-02

火电企业的安全稳定运营不仅关乎火电厂企业自身的发展，也是其必须承担的社会责任。随着装机容量的扩大，火电厂的运行面临着更高的要求和挑战，火电厂的化学监督作为确保热力设备安全稳定运行的重要环节，必须对锅炉和汽轮机流动介质进行有效的监督，而其中最重要的当属化学水汽监督。随着我国经济社会的飞速发展和电力技术的日趋完善，火电企业的化学水汽监督也逐渐朝着规范化方向發展，炉水加药技术能够提高锅炉的安全性能、减少锅炉故障，是电厂安全稳定运行的有力保证。鉴于此，笔者结合自己多年工作实际，阐述分析了化学水汽监督的有效措施和炉水加药处理技术需要注意的问题。

1 化学水汽监督的重要意义分析

目前火电企业所使用的高参数大容量火力发电机组具有较高效率，这些高效率机组内部允许容纳的污垢容量很小，汽机通气部位的少量盐垢和锅炉受热面的薄层结垢都会明显影响其效率[1]。同时，机组的某些部件为金属材料构成，在高温、高压、高热负荷以及各种应力作用下极有可能使设备内部的介质质量在不合规范的条件下强行运行，因而出现结垢和腐蚀等问题，影响设备的正常使用，还会对火电企业的安全生产构成威胁。鉴于此，火电厂需要高度重视并认真做好化学监督工作，积极引进自动化仪表化的化学水处理程控系统，从而全面提升火电企业化学监督技术水平。

2 火电厂进行化学水汽监督应采取的有效措施

火电企业做好化学水汽监督需要积极采取以下措施：一是在设备选型和水源选择的质量监督上下功夫。火电企业要从当地水质情况实际出发，充分考虑到目前水资源不断匮乏和水质日益恶化的现实，基于这一实际选择设备和设计方案，实现全程的化学监督，当浓缩倍率处于较高值时，采取补水和排水的措施，加药种类和加药数量则必须结合模拟试验的结果灵活调整。二是妥善解决凝结水溶氧高的问题。研究表明，凝结水溶氧度越高腐蚀强度则越高，腐蚀物在锅炉内冷却后则可以在壁内结垢，使锅炉存在着爆炸的风险。凝结水氧有多种来源，与汽轮机的给排水和管道阀门等设备密封不严均存在紧密联系，这就需要火电企业定期检查缓凝器真空系统，使凝结水溶氧的效率得到提高，使凝结水溶氧较高的状况得到改善。三是要不断地完善停炉防护对策，千方百计做好锅炉启动阶段的化学水汽监督，只有通过严格的制度管控，才能有效确保电厂炉水合格。四是严格监督化学在线仪表。众所周知，某些高精度的检测依靠人工进行离线检测是难以实现的，这就需要我们通过精密的化学仪表进行化学监督。采取精密化学仪器进行化学水汽监督是目前火电厂最主要的技术手段，通过化学仪表进行化学水汽监督对大容量的发电机组具有十分明显的效果。这就需要充分认识到在线化学仪表的重要性，加强对在线化学仪表的管理，严格仪表备品备件的采购，建立完善的设备管理台账，并确保操作仪表人员持证上岗，利用化学在线仪表对化学水汽进行有效监督，使化学在线仪表的准确率、投入率和配备率得到提高[2]。这也是我国多家大型火电企业纷纷配备完善的在线仪表检测系统的原因所在。对于200 WM以上的大型火电企业，虽然不惜重金进行投入，但收效却并不明显，水质问题造成的设备故障时有发生，这就告诉我们必须要高度重视化学监督的作用，否则经过一定量的积累，就会使火电企业有关设备出现“结石”“溃疡”等质变，一旦出现这些问题后果十分严重。鉴于此，火电企业必须高度重视化学监督的作用和重要意义，采取上述有效措施切实做好化学水汽监督工作，保证水汽质量，有效预防设备遭受腐蚀、结垢、积盐困扰，实现企业的安全稳定运行。

3 炉水加药处理技术需注意事项

所谓炉水加药处理技术是指对炉水的磷酸盐进行处理的技术。通过在锅炉水中添加适当的磷酸盐和氢氧化钠的方法，使炉水的缓冲性能得到提高，同时维持稳定的炉水pH值，减少锅炉水冷壁的结垢和腐蚀情况[3]。

通常，为了有效预防锅炉受热金属面结垢，必须通过不形成水垢的其他阳离子来有效置换锅炉炉水中的钙镁离子，通过置换达到使水软化的目的。现阶段，大多数火电企业均采用钠离子法实现软化，将一定量的磷酸盐和氢氧化钠添加到锅炉水中，确保炉水具有相对稳定的pH值，这样能够大大降低火电厂锅炉水冷壁结垢和遭到腐蚀的可能。除了钠离子法，还有一些火电企业采用比较先进的膜法水处理技术，这一技术依据的是在炉外加压，在压力作用下使炉水中的特定成分选择性通过以实现净化的原理。

经过90多年的发展，通过磷酸盐处理工艺进行炉水调节的技术仍是目前汽包锅炉的首选。使锅炉炉水中的磷酸根保持一定的浓度对降低炉内出现水垢的风险具有非常明显的效果，对压力小于等于2.5 MPa的亚临界汽包锅炉，高磷酸盐处理技术仍普遍采用，但是协调磷酸盐的关键在于使炉水中的钠离子与磷酸根离子的摩尔比控制在3∶1的比例，这样就不会形成氢氧化钠。与此同时，等成分磷酸盐处理、精确控制、低磷酸盐处理和平衡磷酸盐处理也是目前比较常见的处理技术，如果炉水水质较好，有效地将磷酸根控制在一定浓度范围内，确保炉水具有合适的pH值是有效防垢的有力保证。

炉水加药：对于汽包锅炉而言，应用磷酸盐处理工艺能够在初期有效避免产生炉内水垢，使炉水处于一个平稳的运行状态。当前电厂采用的方法是AVT（全挥发处理）、CT（氢氧化钠处理）和PT（磷酸盐处理）的锅炉的比例分别是22% ，13%和65%[4]。然而，在我国，大多数火电企业采取的均为磷酸盐处理工艺，比例可能超过98%，其余的火电企业采取的是AVT（全挥发处理）、CT（氢氧化钠处理）两种处理工艺。通过对采用磷酸盐处理工艺的火电企业的调查得知，有超过50%的火电企业对锅炉采用磷酸盐处理工艺后，炉水出现了隐藏磷酸盐的现象，锅炉内部存在着合理的磷酸根浓度，这一浓度对有效平衡炉水的含盐量起到了显著作用，对保证炉水水质、保证炉内蒸汽品质，最大限度地避免磷酸盐在炉内壁结垢发挥了重要作用。这就提示我们如果对锅炉进行割管取样查看炉内管受热面是否出现严重结垢，一旦发现结垢严重就应该立即进行酸洗，通过酸洗将垢清除，然后再按照合理的浓度进行加药处理，并有效地控制结垢速率，在进行加药时，必须切记：加药量要少，必须连续加入。

4 结语

总之，随着我国经济社会的飞速发展，电厂必须不断适应新形势的变化进行改造更新才能满足经济社会发展和节能减排的新要求。该文通过对火电企业化学水汽监督重要性、化学水汽监督应采取有效对策以及对炉水加药处理技术注意事项的阐述，指出了需要注意的问题，希望能够对火电企业安全稳定运行提供一定的参考。今后，还需要更加深入地研究炉水加药处理技术，通过观察监测锅炉运行中可能存在的异常，及时妥善采取加药调整措施，严格按照加药处理操作规程和注意事项进行加药处理，有效控制结垢、处理积盐和防止腐蚀，确保大型发电机组水汽系统各部位通畅，提高运行效率。

参考文献

[1] 马玉梅.电厂化学水汽监督与炉水加药处理技术探析[J].科技信息，2012（29）：403.

[2] 刘梦.电厂化学水汽监督与炉水加药处理技术探析[J].科技风，2015（10）：7.

[3] 王新利，张丽英.火电厂化学水汽监督的探讨[J].科技传播，2014（16）：179，189.

[4] 刘磊.电厂化学汽水监督与炉水加药处理技术探析[J].山东工业技术，2016（16）：14.