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    热力发电机组凝结水污染诊断技术及应用

    更新日期:2021-12-31 13:40

     

     

    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案

     

      凝结水是锅炉给水的主要组成局部。凝结水一旦遭到污染,即便装备凝结水处置设备也会影响给水和蒸汽质量。剖析凝结水水质劣化缘由并快速找到污染源,可以减少或缓解水汽恶化,保证热力设备平安。基于此,树立凝结水污染模型并经过模型肯定凝结水污染因子,进而保证凝结水质量是热电厂的重要任务之一。信息化技术的开展也推进了热电厂在监测、数据贮存和剖析方面发作质的变化。目前SIS系统已根本成为热电厂的规范配置,其数据采集与存储才能的快速开展为凝结水污染剖析发明了有利条件。应用凝结水污染模型分离SIS系统贮存的历史数据能够快速精确地肯定污染源。

     

      一、凝结水水质监视存在问题

     

      目前热电厂的单机容量机组参数不时提升,对水质请求较高,对应的机组系统越来越复杂。凝结水是应用冷却介质(水或空气)将汽轮机内做完功的蒸汽冷凝成的水,包括汽轮机凝结水、各种疏水、生产返回水、补充水等,容易遭到污染。凝结水质量合格是保证整个水汽系统平安的前提。以亚临界机组为例,固然凝结水氢电导率规范为臆0.3μS/cm,但是凝结水氢电导率一旦超越0.15μS/cm,凝结水就可能遭到污染。为保证锅炉、汽轮机叶片不发作结垢、腐蚀、积盐,除集控运转值班员和辅控化学监视人员分别做好日常的运转和监视之外,及时发现凝结水的劣化趋向、剖析缘由并处置是监视工作的重中之重。日常汽水监视的实践状况标明凝结水各项指标最易发作问题。

     

      传统热电厂的水汽监视是由运转人员定时监盘或誊写报表以发现问题,一旦凝结水氢电导率发作异常并不能立刻追溯,将给异常处置形成艰难。

     

      二、树立凝结水污染诊断模型

     

      国内外通常采用连续测定凝结水的氢电导率、溶解氧、凝结水钠的办法监测凝结水水质。氢电导率的测定是水样先流经氢型阳离子交流树脂柱,去除碱化剂对电导率的影响,然后测定氢离子交流后水的电导率。由氢电导率丈量办法可知,被测水样经过氢型阳离子交流树脂后,阳离子被去除,水中仅留下阴离子(Cl-SO42-PO43-HCO3-F-)和相应的氢离子,氢氧根则与氢离子中和被耗费掉,不在电导率中反映。因而测定氢电导率可直接反映水中杂质阴离子的总量,并分离溶解氧和钠来监视凝结水水质。

     

      通常而言,凝结水污染主要有以下缘由:(1)凝汽器不紧密,漏入含有杂质的冷却水,给凝结水带来各种盐类物质(离子态杂质)、悬浮物及硅化合物和有机物,(2)开式冷却水漏入凝结水,给凝结水带来各种盐类物质(离子态杂质)、悬浮物及硅化合物和有机物,(3)疏水系统设备和管道腐蚀带来的杂质离子和金属腐蚀产物,(4)机组特别是空冷机组漏真空也会影响凝结水的氢电导率和溶解氧,(5)凝结水补充水水质差。

     

      针对热力发电机组凝结水系统的特性和凝结水的污染源,树立污染模型,判别凝结水污染因子很有必要。建模时从大量与凝结水水质相关系统中选择与建模主题相关的因子,将堆叠信息精简后,应用凝结水水质指标并分离可能的污染源,归结总结、树立凝结水污染模型。经过凝结水水质数据剖析并分离凝结水污染模型,能够较精确地肯定污染源,对凝结水水质监视和污染诊断具有重要意义。表1为凝结水受污染时水质变化(劣化)的经典诊断模型。

     

     

      三、凝结水污染模型应用办法

     

      3.1 凝结水污染判别

     

      凝结水在线氢电导率在检测凝结水水质变化时反响最为灵活,因而将其作为最重要的水质监视指标,溶解氧、钠和其他手工检测的硬度等指标作为辅助手腕,树立完好的反映凝结水水质的数据。经过SIS系统数据库将氢电导率、溶解氧、钠等数据导出历史曲线趋向或数据剖析,对照表1模型,快速剖析凝结水污染缘由,如院凝结水氢电导率升高且有硬度,根本能够确认凝汽器走漏,可为事故和异常处置博得珍贵时间。

     

      3.2 特殊条件下凝结水污染判别

     

      实践应用中,在凝结水污染影响要素不明显的状况下,需依据表1模型逐一排查,才干确认污染源。例如,凝结水氢电导率仪阳离子交流树脂失效惹起的氢电导率升高,并不是真正的凝结水遭到污染,凝结水补充水电导率高,造成凝结水氢电导率升高,可经过凝结水补充水的在线电导率表快速剖析并发现问题。

     

      四、凝结水污染模型应用实例

     

      某热电厂共有8×600MW亚临界机组和2660MW超超临界机组,1#~4#机组是湿冷机组,其中1#~2#机组凝汽器为钛管,3#~4#机组凝汽器为双相不锈钢管,5#~10#机组为直接空冷机组,其汽动给水泵小汽轮机凝汽器为不锈钢管,但汽动给水泵小汽轮机凝结水均经过循环水冷却后并入主机凝结水系统,因而空冷机组凝结水同样存在被循环冷却水污染的风险。用模型考证凝结水污染实例,结果见表2

     

     

      五、结论

     

      (1)经过理论建模和实践案例,以热电厂SIS系统数据库贮存的凝结水水质历史数据,可为凝结水监视、劣化趋向、异常诊断剖析等提供先进、便利的技术手腕,并提供牢靠的数据支撑,快速而精确地肯定凝结水污染源,进而为保证机组的水汽质量提供牢靠保证。SIS系统数据库技术也可为其他水处置行业构建聪慧水务提供必要的根底数据信息。

     

      (2)凝结水氢电导率已成为监测机组凝结水水质的最重要手腕,与其他指标相比,牢靠性高,可以反映凝结水的水质变化,精确、及时且灵活,对凝结水水质监视有重要意义。

     

      (3)凝结水一旦遭到较严重的污染,即便冷却水是淡水,凝结水精处置混床也可能被穿透,从而影响给水和蒸汽质量。因而,正确剖析凝结水氢电导率变化缘由,并快速找到污染源,可以减小或缓解水汽恶化对热力设备形成的影响。

     

      (4)凝汽器走漏是凝结水污染较常见的方式,但开式冷却水污染与凝汽器走漏污染结果有一定共性,假如可经过堵漏等措施扫除凝汽器走漏污染,则需求寻觅开式冷却水污染凝结水的污染源。

     

      (5)漏真空造成的二氧化碳污染凝结水同样不可无视,其具有荫蔽性且系统复杂,更不易查找污染源。特别是空冷机组自身空冷系统庞大,更易发作空气漏入凝汽器、CO2溶入凝结水,造成凝结水水质异常时,可经过加大加氨量来提升凝结水pH,同时保证凝结水100%处置,避免水汽系统发作腐蚀。