凝汽器真空系统不严对炉水氢电导率的影响

吴贵德，王 鑫，刘 勇，王佰旭

(华能丹东电厂，辽宁 丹东 118300)

凝汽器真空系统不严对炉水氢电导率的影响

吴贵德，王 鑫，刘 勇，王佰旭

(华能丹东电厂，辽宁 丹东 118300)

针对华能丹东电厂2号炉水氢电导率超标问题做离子色谱分析、离子摩尔电导率核算，找出了磷酸根、硫酸根等杂质含量高是2号炉水氢导超标的原因。对炉水加药由磷酸盐处理改为采用氢氧化钠处理的方法，炉水氢导明显降低，但仍然超标。通过对污染源进行排查，明确凝汽器到锅炉补水箱间处于室外地埋管段的溢流管存在漏点，该溢流管与凝汽器补水管相通，并处于负压状态，补水时漏点附近污水经凝汽器进入给水，导致2号炉水氢导超标，漏点消除后2号炉水氢导超标得到根本性解决。

炉水；氢导；污染源；负压；氢氧化钠；摩尔电导率

1 设备存在问题

华能丹东电厂一期工程为Sargent&Lμndy 设计、整套引进的2×350 MW机组，配套的化学监督、处理设备分别由美国的Johnson March、U.S.FILTER公司制造，于1998年底投入商业运行。给水系统使用氨调节pH，炉内采用低磷酸盐处理[1]。

新颁化学监督导则要求监测炉水氢导，氢导表2014年5月30日投入后数值一直偏高，对2014年7月21日到12月2日间2号炉水氢导、电导进行统计，氢导平均值为17.34 μs/cm(标准为1.5 μs/cm)，最高值达到26.30 μs/cm；电导平均值为15.50 μs/cm(标准为10 μs/cm)，最高值达到22.29 μs/cm，这标志着炉水含盐量达到比较高的程度，将导致热力设备水汽系统腐蚀、结垢、积盐，严重时将影响锅炉、汽机出力，甚至发生锅炉爆管，影响机组安全、经济、稳定运行。

2 炉水氢导超标原因

投产初期，丹东电厂曾发生过给水、主汽等水汽氢导超标，曾尝试当时的解决办法[2]，但是没有奏效。2014年10月23日，采用DX500离子色谱仪等仪器，对2号炉水进行杂质分析，根据水质分析数据，通过相关离子的摩尔电导率[3]，计算出炉水电导、氢导[4]，见表1。

核算出的炉水电导为13.016 μs/cm，较实测值12.33 μs/cm高0.686 μs/cm；原因为对炉水分析的项目并没有涵盖所有杂质，但是漏查的杂质占比不大。

从表1炉水中各离子产生的电导占比可以看出，氨含量达到22%，不影响炉水氢导。氯离子、硫酸根、磷酸根占比都比较高，大部分超过10%，这是2号炉水氢导超标的原因。

表1 2号炉水电导核算

对2014年7月21日到12月2日间2号炉水氢导、电导进行统计，做出2号炉水氢导、电导趋势图，见图1。

图1 磷酸盐处理时2号炉水电导、氢导趋势图

3 采取氢氧化钠处理

3.1氢氧化钠处理的优点

炉水采用氢氧化钠处理，可以在炉水中保持适量的氢氧根离子浓度，氢氧化钠与氧化铁反应生成铁的羟基络合物，使金属表面形成致密的保护膜，从而实现对金属基体的保护作用[5]。同时可以在保证炉水pH合格的前提下，降低炉水含盐量，解决炉水氢导超标的同时，还可以减轻包括过热器、汽轮机在内的蒸气通流系统的腐蚀、积盐[6]。亚临界汽包锅炉采用磷酸盐处理炉水，在锅炉高负荷时，有易溶磷酸盐从锅炉中析出、沉积在水冷壁管壁上，即“磷酸盐隐藏”现象将导致水冷壁传热不良、炉内产生游离氢氧化钠、严重时可造成爆管事故[7]，因此，采用氢氧化钠处理，可以同时减轻“磷酸盐隐藏”现象。

3.2处理效果

由于现阶段炉水采用磷酸盐处理，炉水中含有大量的磷酸根、钠离子，属于正常，同时磷酸盐中含有一定量的硫酸根、氯离子，采用氢氧化钠处理，炉水将没有磷酸根，其它杂质也会大幅降低；因此决定从2014年12月3日开始，2号炉水改用氢氧化钠处理。

对改用氢氧化钠处理的2014年12月27日到2015年3月25日间2号炉水氢导、电导进行统计，做出2号炉水氢导、电导趋势图(见图2)，可以看出：从12月3日开始对2号炉水实施氢氧化钠处理方案，氢导、电导均显著下降。

图2 氢氧化钠处理后2号炉水电导、氢导趋势图

对炉水处理方式改进前的2014年7月21日到12月2日之间和改进后的2014年12月23日到2015年3月25日之间的炉水电导、氢导的有关数据分别统计，见表2；可以看出电导平均值为8.89 μs/cm，合格率都达到100%；氢导平均值下降到4.82 μs/cm，下降幅度达到72.19%。

表2 采取氢氧化钠处理前后炉水电导、氢导对比表

对2014年10月23日和2015年3月24日炉水杂质进行分析，数据见表3，可以看出，氯离子、硫酸根、磷酸根离子浓度分别降低35.62%、68.49%、96.3%，都大幅下降。

表3 氢氧化钠处理前后炉水杂质含量变化

4 排查并处理污染源

4.1排查方案与实施

a. 2014年11月13日，检测氨水、磷酸盐杂质含量未超标。

b. 2014年11月27日，割断低加疏水取样管，割断2号补水泵旁路管排空门。

c. 进行4次排污试验，检查加药杂质含量均未超标。

d. 2014年12月17日，进行电导表校验。

e. 2014年12月27日，检查2号暖风器疏水，查定暖风器疏水、闭冷水正常。

f. 检查凝汽器补水系统是否存在内漏，导致污染。

4.2确定污染源

2015年3月25日停机后，开始进行污染源排查，在5月17日进行凝结水补水泵再循环管严密性试验时，发现锅炉补水箱液位每日降低40 cm，约泄漏30 t水，经查为凝汽器到锅炉补水箱的溢流管存在泄漏，而泄漏点处于室外的地埋管段，从而确定该泄漏点是2号炉水氢导超标的一个原因。

4.3污染源处理

6月8日对地埋管泄漏点处理，7月24日再次启机后，炉水氢导明显下降；对2015年9月11日到2015年10月18日间1号炉水氢导平均值下降到0.88 μs/cm(标准为1.5 μs/cm)，下降幅度达到81.78%，最高值为1.15 μs/cm，合格率达到100%；电导平均值为7.10 μs/cm；炉水氢导、电导已经达到部颁标准。说明该泄漏点就是2号炉水氢导超标的一个重要原因。

4.4污染源导致炉水氢导超标的原因分析

泄漏处的“凝汽器到锅炉补水箱的溢流管”与锅炉补水箱到凝汽器的补水管在锅炉上水泵出口处汇集，机组运行凝汽器补水时，地埋管泄漏点处的“污水”就会被吸入凝汽器，使“污水”随凝汽器补水进入锅炉，造成炉水氢导超标。

4.5污染源消除后炉水氢导合格

2015年6月8日对地埋管泄漏点处理，7月24日再次启机后，炉水氢导明显下降，且很快达到了根据“汽包锅炉炉水氢氧化钠处理导则”所确定炉水控制指标(见图3)。

对污染源消除前的2014年12月23日到2015年3月25日之间和污染源消除后的2015年9月11日到10月18日之间的炉水电导、氢导的有关数据分别统计，见表4。可以看出电导平均值为7.10 μs/cm(标准为10 μs/cm)，合格率都达到100%；氢导平均值下降到0.88 μs/cm，下降幅度达到81.78%。

图3 污染源处理后 2号炉水电导、氢导趋势图

表4 污染源处理前后炉水电导、氢导对比表

4.6炉水杂质大幅下降

对2015年3月24日和2015年10月18日炉水杂质进行分析，数据见表5，从表5可以看出，氯离子、硫酸根离子浓度分别降低90%、92%，都大幅下降。

表5 污染源消除前后炉水杂质含量变化

5 问题及措施

5.12号炉水pH监测情况

对2号炉水采用氢氧化钠处理后2014年12月3日到2015年8月24日间的炉水pH监测数据进行统计，pH为9.00～9.7，平均值为9.37，按照低磷酸盐处理标准(9.0～9.7)衡量，合格率为100%；按照氢氧化钠处理标准(9.2～9.5)衡量，合格率为88.73%，还有一定差距。

5.2措施

对2号炉水采用氢氧化钠处理较低磷酸盐处理，控制标准由“9.0～9.7”缩小到“9.2～9.5”标准范围由0.7缩小到0.3，范围变窄，炉水pH对氢氧化钠又比较敏感；而炉水加药处理又是手动控制，因此，炉水加药方式应实现依据炉水pH自动控制，pH就能够得到很好控制。

[1] 吴贵德，黄 飞，王显昌. 亚临界机组水处理设备的技术特点与化学监督[J].东北电力技术，2003，24(6):11-13.

[2] 郭志强，吴贵德，范玉宝，等. 丹东电厂控制水汽氢电导率的运行措施[J].中国电力，2005，38(2):27-29.

[3] 华莱士(Wallace，H.G.)，斯塔克(Stark，J.G.).化学数据手册 [M].北京：烃加工出版社，1986.

[4] 常仁杰，吴贵德，张 进，等. 炉水氢导超标的试验研究 [J].东北电力技术，2015，36(12):16-19.

[5] 火电厂汽水化学导则 第3部分：汽包锅炉炉水氢氧化钠处理：DL/T 805.3—2013 [S].

[6] 马祝平. 炉水氢氧化钠处理防积盐防腐蚀技术应用 [J].电力科学与工程，2013，29(10):74-78.

[7] 杨 胜，肖大河. 炉水磷酸盐“隐藏”现象治理的研究[J].四川电力技术，2007，30(2):22-24.

Infulence of the Inferior Sealing in Condenser Vacuum System on Boiler Water Cation Conductivity

WU Guide，WANG Xin，LIU Yong，WANG Baixu

(Huaneng Dandong Power Plant，Dandong，Liaoning 118300，China)

According to the phenomenon of No.2 boiler water cation conductivity over-standard,it does ion chromatographic analysis and ion molar conductivity calculation.It finds the reasons that phosphoric acid root and sulfuric acid root impurity content is high.Through the boiler water phosphate treatment method to use sodium hydroxide,hydrogen boiler water conductivity decreased but still excessive.Through the multi-sources of pollution investigation,it is clearly that the condenser to the boiler makeup tank and the overflow pipe in the outdoor section of underground pipe leak exists.The overflow pipe and condenser water inlet pipe are interlinked in the vacuum state.When water leak near the dirty water goes through the condenser into the water,it leads to water-hydrogen furnace No.2 lead exceeded.After the elimination of the leak hydrogen No.2 boiler water conductivity exceeding completely solved.

boiler water; cation conductivity; pollution sources; negative pressure; sodium hydroxide; molar conductivity

TM621.8

A

1004-7913(2017)09-0047-04

吴贵德(1963)，学士，高级工程师，从事火力发电厂化学专业技术管理工作。

2017-06-28)

参考文献著录的原则

1.著录最必要、最新的文献。

2.著录作者亲自查阅过的文献。

3.首选的是正式出版的文献资源，未公开发表的零次文献也可引用。

4.采用标准化的著录格式。

5.文献数量恰当：研究性论文的篇均参考文献数量一般为20条左右(据2010年版《中国科技期刊引证报告(核心版)》，国内1 946种科技期刊发表的论文的引文量为12.93条/篇，而国外的期刊超过30条/篇)，综述类论文可多达四五十条甚至上百条。