某直接空冷机组炉水水质异常原因分析

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2020某直接空冷机组炉水水质异常原因分析121111杨俊，潘云飞，李鹏，宋飞，刘炎伟，陈浩1，西安热工研究院有限公司，陕西西安710054；2，内蒙古上都发电有限责任公司，内蒙古锡林郭勒026000ANALYSISOFABNORMALWATERQUALITYOFADIRECTAIRCOOLEDUNIT121111YANGJunPANYun-feiLIPengSONGFeiLIUYan-weiCHENHao1Xi’anThermalPowerResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi’an;2InnerMongoliaShangduPowerGenerationCo.,Ltd.,Xilingol摘要：某直接空冷机组在粉末树脂过滤器投运后出现炉水水质异常升高的情况，本文通过对两种粉末树脂投运后的检漏试验、水汽离子查定分析以及树脂模拟浸泡试验，确认了炉水水质异常的本质是两种粉末树脂在投运后不断溶出自身所含的氯离子进入锅炉水汽系统，同时由于炉水排污量不大，氯离子不断浓缩，从而超过炉水合格标准值的要求。针对此情况，本文提出了对应的相关建议。关键词：粉末树脂；炉水；氯离子；氢电导率ABSTRACT:Thewaterqualityofadirectaircooledunitwasabnormallyincreasedafterthepowderresinfilterwasputintooperation.Inthispaper,leakagetestoftwokindsofpowderresin,watervaporionanalysisandsimulatedimmersiontestofpowderresinarecarriedout.Ultimately,thenatureoftheabnormalwaterqualityofboilerwateristhattwokindsofpowderresincontinuouslydissolvethechlorideioninthewatervaporsystemofboilerafterbeingputintooperation.Becausetheboilerwaterdoesnotdischargemuchsewage,thechlorideioncontinuouslyconcentratescausingtheboilerwaterexceedingtheacceptablestandardvalue.Inviewofthissituation,thepaperputsforwardcorrespondingsuggestions.KEYWORD:powdexresin；boilerwater；chlorideion；cationconductivity1前言有3台粉末树脂覆盖过滤器和100%旁路系统，过滤器为两用一备，目前是两台粉末树脂过滤器粉末树脂过滤器凭借对空冷岛凝结水良好同时爆膜、铺膜和投运。每台粉末树脂过滤器最的除铁和除硅效果、耐高温特性、大量节水、无33[1-2]大出力800m/h，正常出力778m/h，设计压力酸碱废液排放、系统简单易操作等优势，在水4.6MPa，水压试验压力5.25MPa，正常出力运行资源紧缺的北方地区直接空冷机组中大量应用。压差0.02MPa，最大出力运行压差0.24MPa，失目前粉末树脂过滤器常出现泄漏故障现象效压差0.175MPa，设计运行周期≥21天，目前运进而污染水汽系统。如某电厂精处理粉末树脂过行周期27天，滤元为聚丙烯纤维缠绕，精度为滤器在分别采用多种粉末树脂铺膜后投运的几天5μm，凝结水设计温度≤85℃。锅炉给水采用内均出现炉水氢电导率明显逐渐升高的异常现AVT(O)运行，控制pH值为9.5~9.8；炉水采用全象，但是相应的精处理出水、给水、饱和蒸汽、挥发处理，控制pH值为9.3~9.7。过热蒸汽和再热蒸汽氢电导率均无明显升高现象。针对粉末树脂过滤器投运后炉水水质变化进3试验行粉末树脂投运检漏试验和水中离子分析。3.11号树脂投运试验2基本情况在#1过滤器铺上250kg的1号树脂粉该机组为600MW亚临界参数燃煤直接空冷（NH4/OH=1:1），投运期间，采用在线颗粒计数机组，配备有一套中压凝结水精处理系统，设计仪对粉末树脂过滤器的出水颗粒物进行在线检-1-

12020漏，结果如图1所示。图1过滤器投运期间出水的颗粒计数Fig1Particlecountofeffluentduringfilteroperation图2水汽系统各水样氢电导率水汽系统各水样氢电导率波动图如图2所Fig2Thecationconductivityofeachwatersampleinthewatervaporsystem示。对水汽系统进行取样检测离子含量，结果如表1所示。表1过滤器投运后各水样阴离子结果Tab1Aniondetectionresultsofeachwatersampleafterthefilterisputintooperation投运检测结果（μg/L）CC时间水样名称-----2--3-(μS/cm)FCH3COOHCOOClNO2SO4NO3PO4h过滤器出水0.1120.88＜0.2＜0.21.14＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3给水0.1031.970.630.460.47＜0.2＜0.2＜0.2＜0.32炉水0.6892.68＜0.2＜0.242.15＜0.29.73＜0.2＜0.3过热蒸汽0.1012.200.37＜0.2＜0.1＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3过滤器出水0.1462.330.270.581.42＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3给水0.0931.950.660.720.47＜0.2＜0.2＜0.2＜0.326炉水1.2542.36＜0.2＜0.298.86＜0.27.72＜0.2＜0.3过热蒸汽0.0851.970.53＜0.20.16＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3图1显示：过滤器投运的5分钟内有较为明本排除树脂粉发生大量泄漏。投运26h后，炉水显的颗粒物漏出，之后颗粒物快速减少至很低水中主要阴离子为氯离子98.86μg/L，主要来源于过平，而后由于当时为了投运在线仪表有两次对颗滤器出水中的氯离子1.42μg/L，由于给水的水量粒计数仪的进水流量产生较大影响，因而造成数约一半来自过滤器出水，因而给水氯离子含量约据波动，之后显示颗粒物慢慢减少，基本保持无为过滤器出水氯离子一半，但是到炉水中由于锅明显泄漏状态。炉定排故障不开，仅靠连排控制排污，炉水中氯图2显示：精处理出口、给水、蒸汽的的氢离子不断浓缩升高，氢电导率不断升高，甚至超电导率指标都有轻微的下降，而炉水氢电导率指过标准值（氢电导率＜1μS/cm，氯离子≤标则明显的快速上升。30μg/L）。表1显示：从过滤器出水、给水、炉水和过分析认为：铺上1号树脂粉的过滤器出水中热蒸汽等水样分析，与氢电导率相对应的异常离有少量氯离子，由于在过滤器出水和给水中含量子为氯离子，炉水氟离子的含量与给水、过热蒸较低，氢电导率表现不明显，但是在炉水中由于汽水样中的含量大致相同，阴离子中的乙酸根、排污量较低，经过不断浓缩，表现为炉水氢电导甲酸根和硫酸根离子等离子的含量均较低，可基率不断升高，氯离子含量不断升高，而其他阴离-2-

22020子几乎没有明显的增长。容下进行55℃下的静态浸泡模拟实验，结果如表进一步试验：定量取样1号树脂粉除盐水定2所示。表21号树脂粉的静态浸泡模拟实验结果Tab1ExperimentalresultsofstaticimmersionsimulationofpowdexresinNo.1浸泡时间检测结果（μg/L）-----2--3-（h）FCH3COOHCOOClNO2SO4NO3PO424＜0.1＜0.25.4617.58＜0.2＜0.2＜0.2＜0.348＜0.1＜0.28.2644.67＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3表2结果显示：1号树脂粉在除盐水中溶出微下降，蒸汽氢电导率基本维持不变，炉水氢电了氯离子，在精处理投运后释放进入水汽系统中，导率则呈现明显的下降趋势。在炉水排污不大的情况下，不断浓缩，氯离子浓度升高，对水冷壁等锅炉管道造成巨大的腐蚀风险。3.22号树脂投运试验#2过滤器铺上250kg的2号树脂粉（NH4/OH=1:3）。投运后，水汽系统各水样氢电导率波动图如图3所示（炉水氢电导率在投运8~16h期间出现故障未进行在线监测，投运27h后停运过滤器）；对水汽系统进行取样检测离子含量和TOC，结果如表3和表4所示。图3水汽系统各水样氢电导率图3显示：随着铺有粉末树脂的过滤器投运Fig3Thecationconductivityofeachwatersamplein时间的延长，给水、蒸汽的的氢电导率指标先轻thewatervaporsystem微下降后轻微上升，整体保持在合格的较低水平，而炉水氢电导率指标则明显的快速上升；当过滤器投运27h后停运，则给水氢电导率指标有所轻表3过滤器投运后各水样阴离子结果Tab3Aniondetectionresultsofeachwatersampleafterthefilterisputintooperation投运检测结果（μg/L）CC时间水样名称-----2--3-(μS/cm)FCH3COOHCOOClNO2SO4NO3PO4h给水0.1130.920.410.601.74＜0.2＜0.2＜0.2＜0.32炉水1.7011.160.45＜0.2142.38＜0.211.64＜0.2＜0.3过热蒸汽0.1200.99＜0.2＜0.20.13＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3过滤器出水0.2301.560.630.413.84＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3给水0.1141.520.600.211.62＜0.2＜0.2＜0.2＜0.326炉水3.5401.830.63＜0.2283.60＜0.23.81＜0.2＜0.3过热蒸汽0.1221.440.78＜0.20.77＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3-3-

32020表4过滤器投运后各水样阳离子和TOC结果Tab4CationandTOCdetectionresultsofeachwatersampleafterthefilterisputintooperation投运检测结果（μg/L）CC时间水样名称+++2+2+(μS/cm)NaNH4KMgCaTOCh给水0.1131.463377.02＜0.1＜0.2＜0.2632炉水1.70178.611344.135.326.4130.4161过热蒸汽0.120＜0.13389.82＜0.1＜0.2＜0.263过滤器出水0.2300.323081.09＜0.1＜0.2＜0.273给水0.1140.173476.25＜0.1＜0.2＜0.26026炉水3.54066.261401.7776.6711.8172.5658过热蒸汽0.1220.623531.56＜0.1＜0.2＜0.295表3和表4显示：从过滤器出水、给水、炉子不断浓缩升高，氢电导率不断升高，甚至超过水和过热蒸汽等水样分析，与氢电导率相对应的标准值（氢电导率＜1μS/cm，氯离子≤30μg/L）。异常离子为氯离子，炉水氟离子的含量与给水、分析认为：铺上树脂粉的过滤器出水中有少过热蒸汽水样中的含量大致相同，阴离子中的乙量氯离子，由于在过滤器出水和给水中含量较低，酸根、甲酸根和硫酸根离子等离子以及TOC的含氢电导率表现不明显，但是在炉水中由于排污量量均较低，可基本排除树脂粉发生大量泄漏。阳较低，经过不断浓缩，表现为炉水氢电导率不断离子中没有明显异常情况。过滤器投运26h后，升高，氯离子含量不断升高，而其他阴离子几乎炉水中主要阴离子为氯离子283.60μg/L，主要来没有明显的增长。源于过滤器出水中的氯离子3.84μg/L，由于给水进一步试验：定量取样2号树脂粉除盐水定的水量约一半来自过滤器出水，因而给水氯离子容下进行55℃下的静态浸泡模拟实验，结果如表含量约为过滤器出水氯离子一半，但是到炉水中5所示。由于电厂定排不开，仅靠连排排污，炉水中氯离表52号树脂粉的静态浸泡模拟实验结果Tab5ExperimentalresultsofstaticimmersionsimulationofpowdexresinNo.2浸泡时间检测结果（μg/L）-----2--3-（h）FCH3COOHCOOClNO2SO4NO3PO424＜0.1＜0.20.522.78＜0.2＜0.2＜0.2＜0.348＜0.1＜0.20.492.85＜0.2＜0.2＜0.2＜0.3表5结果显示：2号树脂粉在除盐水中也溶离子，进入锅炉水汽系统，并且在锅炉炉水排污出了部分氯离子，在精处理投运后较长时间内缓量不大的情况下，不断浓缩，从而超过炉水合格慢释放入水汽系统中，在炉水排污不大的情况下，标准值的要求，对水冷壁等锅炉管道造成巨大的不断浓缩，氯离子浓度升高，对水冷壁等锅炉管腐蚀风险。道造成巨大的腐蚀风险。因此，建议电厂：（1）粉末树脂的入厂验收时，应关注其溶出3结论与建议氯离子的速率、总量和持续时间。两种粉末树脂投运后的试验分析均说明炉水（2）对炉水进行热化学试验，确认炉水合理氢电导率升高的本质是炉水中氯离子含量不断升的处理方式和水质指标（如氯离子），优化炉水的高，排除了粉末树脂大量泄漏造成的水质劣化。排污频率及开度，保证炉水等水汽品质合格，降炉水中氯离子含量升高的主要原因是两种粉低水冷壁等水汽系统管道因此发生腐蚀的风险。末树脂在投运后都会不断释放溶出自身所含的氯-4-

42020参考文献收稿日期：作者简介：[1]韩隶传.粉末树脂覆盖过滤器的机理和使用[J].热力发电，杨俊（1989-），男，四川崇州，硕士，工程师，主要从事于电厂化学2003(8)：61-62.热力设备腐蚀与防护技术方面的研究。[2]韩隶传.粉末树脂过滤器的应用及其存在问题的探讨[J].热力发电，2007(7)：77-79.-5-