淺談火電廠水汽化學(xué)監(jiān)督的重要性

 通常情況下，火電廠的化學(xué)監(jiān)督是指借助精密的理化檢測手段，在基建、調(diào)試、啟停、運行、備用、檢修等各種狀態(tài)下，對熱力發(fā)電設(shè)備和系統(tǒng)與內(nèi)外部接觸的環(huán)境、介質(zhì)相互作用產(chǎn)生的物質(zhì)或介質(zhì)本身的質(zhì)與量的變化進行直接或間接地監(jiān)督。對于日常大量的化學(xué)監(jiān)督來說，是監(jiān)督設(shè)備內(nèi)部運行介質(zhì)的質(zhì)量，監(jiān)測設(shè)備內(nèi)部可能發(fā)生的、隱性的、潛在的故障，這是日常監(jiān)督的重點所在，通過日常監(jiān)督，進而在一定程度上達到對隱患進行預(yù)防和消除，以及確保設(shè)備平穩(wěn)、安全、經(jīng)濟運行的目的。隨著高參數(shù)大容量機組的不斷發(fā)展，需要對熱力系統(tǒng)中各部位的水汽品質(zhì)進行連續(xù)地、正確地、及時地監(jiān)測，進而對水質(zhì)故障給予正確、迅速地判斷，在一定程度上及時發(fā)現(xiàn)，并消除由化學(xué)問題引發(fā)的隱患，避免發(fā)生事故[1]。
1 水汽品質(zhì)監(jiān)督的現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，為了滿足用電需求，每年我國都有大量的高參數(shù)大容量火電機組投入運行。隨著參數(shù)的不斷提高，進而對水汽品質(zhì)也提出了更高的要求。超濾、反滲透、電除鹽、凝結(jié)水精處理、給水加氧處理，以及爐內(nèi)平衡磷酸鹽處理等先進的水處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，進而在一定程度上促進了水汽分析儀器的更新與換代，在監(jiān)督水汽品質(zhì)方面，原子吸收儀、離子色譜儀逐漸成為有效手段，同時大量投入在線化學(xué)儀表，pH、Na、SiO2、O2和電導(dǎo)率表等，加上新的管理機制，進而要求水汽分析結(jié)果能夠?qū)λ泻哿侩s質(zhì)的濃度及其變化情況進行及時、準確地反映[2]。
2 水汽化學(xué)監(jiān)督的重要性
長期以來，化學(xué)問題被大家作為慢性病來看待，認為：化學(xué)問題對機組的安全不會直接構(gòu)成威脅，尤其是許多問題一起出現(xiàn)時，往往其他問題將化學(xué)問題掩蓋，進而在一定程度上使得化學(xué)問題得不到關(guān)心和重視。其實，化學(xué)監(jiān)督隨著機組容量的增大和參數(shù)的提高而變得越加重要，由化學(xué)問題引發(fā)的設(shè)備事故逐漸呈現(xiàn)出突發(fā)性、快速性等特點，同時化學(xué)問題造成的腐蝕性破壞通常情況下不是局部的，而是遍布整個設(shè)備。當(dāng)設(shè)備腐蝕積聚到一定程度，就會爆發(fā)，在這種情況下，腐蝕的面積會更多，程度會更深，甚至造成無法挽回的損失。所以，為了防止熱力設(shè)備發(fā)生突發(fā)性事故，需要對化學(xué)監(jiān)督指標(biāo)的微量變化給予高度重視，對化學(xué)監(jiān)督加強管理。
3 影響熱力設(shè)備安全的重要化學(xué)因素[3]
3.1 爐水低PH值 給水、爐水的PH值在監(jiān)督指標(biāo)中是關(guān)鍵性控制指標(biāo)。如果爐水PH值發(fā)生異常，尤其是PH值較低時，在一定程度上會大面積損壞熱力設(shè)備，進而直接威脅到火電廠的安全生產(chǎn)。通常情況下，產(chǎn)生低PH值的原因主要包括：
①補給水呈酸性。在處理爐外水的過程中，由于操作不當(dāng)或者誤操作，在除鹽水中直接進入了再生用酸，或陰床深度失效，使得制水系統(tǒng)直接出酸性水，進而在一定程度上導(dǎo)致除鹽水PH值偏低，使得供給鍋爐的水PH值偏低。②酸洗殘液引起爐水或局部爐水PH值極低。酸洗后，沒有徹底沖洗干凈酸洗液，再次啟動鍋爐后，導(dǎo)致爐水PH值驟降。在低PH值條件下，隨著溫度和壓力的不斷升高，鍋爐設(shè)備發(fā)生劇烈的反應(yīng)，進而造成氫脆爆管。③凝汽器出現(xiàn)大量泄露或長期微漏，在水冷壁管垢下帶入爐水的氯離子發(fā)生水解，引起垢下PH值下降。通常情況下，造成的爐水PH值降低，有時局部PH值會下降到2以下，此時如果處理不及時，鍋爐大面積爆管事故同樣會發(fā)生。
3.2 蒸汽質(zhì)量差 通常情況下，根據(jù)要求設(shè)計汽輪機的流通截面。如果沒有準確控制蒸汽中的二氧化硅、鈉、鐵等含量，在一定程度上就會導(dǎo)致汽輪機流通部分出現(xiàn)嚴重積鹽，蒸汽的流通截面就會減少，降低了蒸汽的流通量，進而在一定程度上降低了汽輪機帶負荷能力，這時，如果達不到額定出力，進而就會出現(xiàn)停機，進而機組的經(jīng)濟性就會受到嚴重影響。
4 做好水汽化學(xué)監(jiān)督工作的要點[4]
4.1 正確理解水汽質(zhì)量標(biāo)準 按照國標(biāo)的相關(guān)規(guī)定，水汽質(zhì)量指標(biāo)通常情況下是指確保機組長期可靠運行的極限值，該值是預(yù)防結(jié)垢、降低腐蝕的最高限，在平時運行進行控制的過程中，需要將該值調(diào)整到最佳值。根據(jù)研究資料顯示，如果雜質(zhì)含量長期維持在極限值附近，經(jīng)過一年的運轉(zhuǎn)，水質(zhì)、汽質(zhì)故障難免發(fā)生。根據(jù)檢測、診斷和研究水汽質(zhì)量的經(jīng)驗表明，在標(biāo)準值的3/4以下控制水汽中的雜質(zhì)含量，通常情況下，在1～2個大修期內(nèi)不會發(fā)生故障；如果能夠控制在標(biāo)準值的1/3左右，腐蝕、結(jié)垢、積鹽等故障就可以避免。
4.2 加強凝汽器的管理監(jiān)督 在整個熱力系統(tǒng)中，凝汽器泄漏是最大的污染源。在對凝汽器進行運行維護、停用保護等方面往往會忽視很多工作，尤其是膠球清洗裝置和循環(huán)水殺菌系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)。另外，忽視了循環(huán)水水質(zhì)的監(jiān)督，甚至有些單位直接將沖灰水、生活污水直接排入循環(huán)水，更有甚者將化學(xué)廢水也排入循環(huán)水系統(tǒng)，其中，S2-、NH■■、NO■■等有害離子嚴重腐蝕銅管。
4.3 重視輔助水系統(tǒng)的監(jiān)督 通常情況下，輔助水系統(tǒng)主要包括：發(fā)電機內(nèi)冷水、爐循泵冷卻水、閉式冷卻水等，在總水汽品質(zhì)合格率的統(tǒng)計中，由于沒有對這些指標(biāo)進行統(tǒng)計，進而對其的監(jiān)督也被忽視。由于對發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)缺乏必要的監(jiān)督，進而在一定程度上造成發(fā)電機線圈事故，機組正常運行受到影響。
4.4 重視開展機組的熱化學(xué)性能試驗 在性能方面，由于機組之間存在差異，所以其水汽品質(zhì)也會有所不同。通過熱化學(xué)試驗確定每臺機組的水汽品質(zhì)，在一定程度上為建立經(jīng)濟安全的機組運行工況提供基礎(chǔ)資料，進而確保機組安全運行。由于機組頻繁調(diào)峰，使得每臺機組的負荷變化速率對水汽品質(zhì)的影響有所不同，如果采用不適宜的負荷變化速率時間過長，在一定程度上必然導(dǎo)致汽輪機發(fā)生積鹽、腐蝕等，所以，需要給予高度重視。
4.5 加強化學(xué)監(jiān)督全過程管理 通常情況下，導(dǎo)致熱力設(shè)備通流部位出現(xiàn)積鹽、結(jié)垢和腐蝕，進而影響機組安全運行的途徑是多種多樣的，而且存在于電力生產(chǎn)的整個過程。為了確保機制安全運行，避免通流部位發(fā)生積鹽、結(jié)垢和腐蝕等事故，我們需要對電力生產(chǎn)的整個過程加強管理。不管哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響機組的安全運行。所以，化學(xué)監(jiān)督并不是化學(xué)一個專業(yè)的事情，需要在整個電力生產(chǎn)運行的全過程加強化學(xué)監(jiān)督。
5 結(jié)語
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的電力行業(yè)取得了巨大成就，新建電廠和老電廠的更新改造等，都已經(jīng)向電力系統(tǒng)的專業(yè)人員提出了更高的技術(shù)要求，以及更高的管理水平。為了確保電廠安全運行，對運行中的異常工況進行及時處理，避免發(fā)生事故，水汽品質(zhì)監(jiān)控及診斷技術(shù)成為重要舉措。