火电厂酸碱设备检修管理

陈宝荣，陈新梅

（江苏阚山发电有限公司，江苏徐州 221134）

0 引言

随着社会的发展和进步，对火电厂的工作提出了更高的要求，尤其是在节能环保方面更是在不断地加大。环境保护和能源发展的不平衡状态，给经济发展带来了很大的影响。电力能源在经济的发展中占有非常重要的位置，因此，提高经济水平，首先需要做的是重视电力行业的发展。

在火电厂生产中，酸碱设备的检修工作十分重要。酸碱设备的检修分为计划检修、计划外检修。计划检修一般是指：根据酸碱储罐、酸碱废水池、酸碱管道等酸碱存储系统运行维护管理经验，结合设备的各种故障、缺陷和安全隐患，分析、制定计划，按计划进行检修。检修主要包括设备的更换、维修保养等工作。计划检修内容包括检修工作原则、检修项目和具体内容、检修前准备、检修操作、保养、检修技术要求和验收规范等方面。

1 运行中的酸碱设备维护管理

酸碱系统的维护管理包括日常维护和专项维护两个方面。日常维护指的是对酸碱池、碱罐等酸碱设备进行日常维护，专项维护指的是对各种设备隐患的排查工作。检修前要制定专项维护计划，检修时要根据检修计划对设备进行专项维护，对可能出现的故障做到心中有数、及时处理，检修后还要对设备进行定期检查，对检修中出现的问题进行及时处理。酸碱设备运行维护管理是一项系统工程，检修作业人员的操作水平、责任心、业务水平和职业健康防护意识是安全生产的中重要内容。

1.1 酸碱废水池设备的维护管理

酸碱废水池设备是酸碱系统的重要组成部分，包括进水口和出水口，进水口和出水口处设置有进水孔和出水孔。酸碱废水池的使用年限一般为10 年，酸碱废水池设备要定期进行维护和检修。

酸碱池设备检修注意事项：①酸碱池内严禁含有易燃易爆物品；②清洗池必须使用软水、布和中性清洗剂清洗；③清洗时不能将酸碱排放入池中；④严禁向池内投洒石灰等漂浮物；⑤清洗完毕要及时进行检查，并做好记录；⑥冲洗池内污水时需缓慢进行，避免用力过大造成池内污水溢出影响设备运行；⑦在池上加设滤网时要及时清理池内污物；⑧冲洗池体时不得将铁丝插入槽内；⑨酸碱设备运行过程中禁止直接用明火点压池内风机、发电机等设备；⑩酸碱设备启动时防止火花进入池内或造成其他事故[1]。

1.2 碱罐和碱计量箱

碱罐和碱计量箱作为酸碱系统中的重要设备，其作用是存储精处理混床和阴床树脂再生用的碱液。碱罐在使用中要定期维护，保证罐体的正常使用。碱罐的管道不得有泄漏现象，要经常检查碱罐内各法兰接口，发现有异常时及时采取处理措施。检修时碱罐中的碱液应及时排放到酸碱废水池中。碱罐清洗工作可采用高压水冲洗设备中的碱性废液和管道内的积液。

1.3 碱泵和电机

碱泵和电机都是酸碱系统重要设备，维护管理重点有：①碱泵的运行参数要严格按照要求执行；②碱泵的入口压差严格控制在0.03～0.05 MPa；③碱泵电机油水分离器要定期进行清洗保养；④碱泵工作前应先空车运转一段时间，使叶片保持清洁干燥；⑤碱泵上盖及各密封处应保持干燥清洁；⑥碱泵工作后应及时检查润滑部位运转情况，发现润滑不良及时进行调整，电机运行中要防止烧坏或者漏电产生危险源；⑦碱泵排出的冷却水温度不能过高；⑧电机及轴封轴承等要保持良好润滑；⑨碱泵严禁超额定值运行，每台碱泵允许在额定电压下工作4 h。

这些内容都对维护管理起着重要作用。电厂运行、维护人员一定要严格遵守工作程序，严格执行规定和操作规程[2]。

2 实例分析

某火电厂总装机容量为1200 MW，其中酸碱系统由精处理酸碱系统、锅炉补水系统、循环水浓硫酸系统和废水酸碱系统组成，盐酸30%，离子膜碱30%，浓酸98%。酸碱液体系泄漏频繁，不但造成了巨大的经济损失，而且危害工作人员的身体健康，严重时甚至有生命危险。

2.1 浓硫酸系统

该厂浓硫酸系统配置1 个室内高位酸罐、1 个酸计量箱、3个酸液泵，由于循环水加药距离化学程控室较远，采用就地操作，无远程控制，上酸泵和酸罐的材料为碳钢。

2.1.1 存在问题

（1）浓硫酸储箱、管道法兰和计量泵发生数次泄漏，漏出大量的硫酸，造成罐体、管道腐蚀，甚至造成了现场地面的倾斜。一年来共发生4 起泄漏事件，安全形势极其严峻[3]。

（2）加硫酸管道结晶。该厂使用的硫酸浓度应达到98%，但是当浓度98%的高密度硫酸温度低于0.7 ℃时，会造成全部管线结晶，因此冬季使用浓度93.5%的硫酸。

（3）原设计是酸液输送装置与卸酸泵的进口管路相连，由于车辆过长，位置受限，罐车无法靠近酸泵，而连接管道又很长，为了排出管路中的空气，必须将一段酸性液体从管路中提起，然后将其与管路相连，这样会增加作业时的泄漏风险。

2.1.2 优化措施

（1）改变系统材料。原始的计量箱材料选用碳钢，目前除酸贮罐以外，全部采用304#不锈钢。硫酸槽的材料有很多，通常硫化产物的质量分数为：77.67%，93%，98%，99%，100%。表1 为304#不锈钢和316#不锈钢在强酸溶液中的侵蚀速度。

表1 304#不锈钢和316#不锈钢在强酸溶液中的侵蚀速度

从表1 可以看出，在碳钢和不锈钢之间，浓硫酸的侵蚀速度比304#不锈钢和316#不锈钢的速度要快得多。因此，在常温下一般高强度的硫酸槽选择碳钢就能达到标准，但是在实践中的应用却很不理想。硫酸浓度80%～99.5%，50 ℃以下，碳钢和304#不锈钢的侵蚀速度分别为1.02 mm/a 和0.38 mm/a。出于经济和安全的考量，选用304#不锈钢，使用2 年后该系统未发生泄漏[4]。

（2）增加卸酸槽。高位酸罐的容量为30 m3，目前已增设10 m3的卸酸罐，大约占输送池体积的1/3。通过自流的方法，将槽车中的浓硫酸注入卸酸罐，然后由酸泵将其送入高位酸罐，以防止由于工人抬高管路而造成的泄漏和人身损害，从而排除了卸酸过程中的危险。

2.2 盐酸系统

本项目共有6 个盐酸罐，采用碳钢衬胶，内有塑料液面覆盖球，低位酸罐+计量箱，两个酸池共用一套喷淋式酸雾吸收器，采用低位酸罐加计量箱方式。

2.2.1 存在问题

（1）在卸载酸液的过程中，酸雾吸收器喷射出大量的酸雾，对周边的空气造成严重影响。另外，酸雾吸收装置的长期运行也不能满足目前的环境保护需求。为防止酸液渗漏，采取了将进水管直接关掉的方法，使酸雾进入吸收室后进入大气。

（2）酸罐液位计内酸液与指针没有隔离。由于盐酸具有较高的挥发性，如果设备有裂缝就会产生泄漏。如果化水酸碱间出现液位计泄漏，不能及时进行隔离，必须用大量清水将罐中的酸性物质清洗干净，然后用泵将酸罐中的酸性液体抽走，这对环境造成了很大影响。

（3）盐酸罐中碳钢衬里的耐腐蚀性，由于老化、松动、穿孔等原因，耐腐蚀性能逐渐下降，老化后耐腐蚀能力大为降低。化水酸碱罐、精处理酸碱罐使用5 年后进行全面检修，发现内表面全部有鼓包和脱落。

2.2.2 优化措施

（1）安装碱性中和型酸雾吸收器，两个吸收器并列运行，一般情况下是连接到碱性中和型的酸雾吸收器，而中和型的酸性雾化器无需长年累月的喷洒，节省了大量的用水。在卸酸过程中，采用原来的喷射填料型酸雾吸附装置，从而有效地消除了卸载过程中的酸雾喷射现象[5]。

（2）用SP-UHZ 型酸碱计量罐液位表替换掉酸罐液位表。新型的酸槽液位计由主体、磁浮子、传感器、变送器、翻盘显示等5 个部件构成，其特征是液位与指针彻底绝缘，因而无论在何种环境中均可保证安全，可靠耐用；液位计备液位报警控制开关，能真实显示液位或边界的上下限液位报警，控制或连锁；配备静压力液面传感器或干弹簧—电阻液面传感器，能实现远距离指示、检测、记录和控制。结果表明，该体系的安全性得到了很好的改善。

（3）酸罐的材料从衬胶衬里改成聚乙烯材料，经过2 年的使用，容器内表面检验良好。

3 结论及建议

通过优化盐酸系统液位计、增加中和式酸雾吸收器、酸罐更换为聚乙烯材料等措施，使整个化工体系运行的工作量减少，同时也减少了危险性，大大提高生产作业的安全性。

本文提出循环水加浓硫酸的工艺流程，增加了一个卸酸罐，并提出了改进的建议。安装循环水pH 表，实时跟踪循环水的pH 值，根据pH 值趋势调节硫酸计量泵的出力，可实现对硫酸流量的精确调节，降低装置的泄漏，提高测量精度，减少工作人员的现场操作，有利于循环水安全运行。

为了能在短时间内发现水池中的腐蚀现象，将酸性、碱性等腐蚀性污水排放到水池中，应选用格栅式盖板取代密封的混凝土盖子。

在线酸性和碱性浓度仪必须分开采样，并与主控阀门分开，以方便检查。直接将焊条插在管线上进行维修的方式很不方便，不宜采用。