化學除鹽水電導率超標原因分析及處理

劉應鑫

（陽城國際發電有限責任公司，山西 晉城 048102）

某電廠一期6×350 MW、二期2×600 MW，共8臺機組。機組鍋爐補給水全部為100 %的除鹽水。電廠化學水處理設備系統為一級除鹽(陽雙室浮床+陰雙室浮床)+混床形式。

1 異常情況

在電廠機組某次運行中，化學運行值班員發現：機組鍋爐除鹽水電導率出現無規律上漲，正常時為0.065μs/cm，上漲最大值為0.250μs/cm(標準值≤0.2μs/cm)。8臺機組補給水電導率也先后出現不同程度無規律上漲，電導率由0.1μs/cm最大上漲到1.202μs/cm。除電導率外，其他各項指標(鈉、二氧化硅、氧、pH值等)均合格，未出現異常波動。電導率是反映水汽品質的重要指標，電導率超標越大，表明水汽對熱力設備的腐蝕、積鹽、結垢的危害性越大，因此必須盡快查找水質超標的原因，并采取有效措施加以處理。

2 原因分析

2.1 儀表校核及檢查

(1) 對化學水處理混床出口、除鹽系統供水管路及1～8號機補給水共計14塊在線電導率表計進行細致校核(包括檢查儀表管路漏氣、電極污染、溫度補償、地回路、頻率等)，確認電導率表計測量正確。

(2) 對所有電導率表計取樣管路進行檢查，確認取樣管路未受到污染。檢查1～8號補給水電導率表計的陽離子樹脂交換柱是否失效，將失效的樹脂更換為再生好的樹脂，同時對交換柱中的氣泡及時進行排放，防止其影響表計測量的準確性。

通過以上校核檢查工作，基本上排除了儀表系統對表計的各種影響因素。

2.2 水質查定分析

實驗室對運行混床及除鹽水泵出口水質進行測量，結果如表1所示。對所有水樣做離子色譜分析，結果如表2，3，4所示。

表1 混床及除鹽水泵出口水質測量結果

表2 水樣離子色譜分析結果(一)

表3 水樣離子色譜分析結果(二)μg/L

表4 水樣離子色譜分析結果(三)μg/L

通過表1～4中的數據可以看出，能影響除鹽水電導率的陰床、混床出水及除鹽水的各種離子、總有機碳指標全部合格。影響電導率的因素除了陰陽離子的多少、總有機碳的含量，還有水中的可溶性氣體含量。對于純水(電導率在0.55μs/cm左右)中的可溶性氣體(O2、CO2)主要通過測量pH值做定性分析。現場測量除鹽水發現，pH值偏低。當pH＜7時，說明可能溶入空氣。據此，進行相關系統查漏。

2.3 系統查漏分析

2.3.1 混床系統

通過檢查現場設備，查閱歷史數據曲線和混床設備操作記錄，未發現以下可能引起除鹽水電導率升高的情況：

(1) 混床再生過程中出口手動門未關嚴；

(2) 運行中混床進酸氣動門及手動門未關嚴；

(3) 混床樹脂捕捉器缺陷造成破碎樹脂漏出；

(4) 失效混床繼續運行或混床沖洗未合格就投入運行(從表1和表4中混床的數據可以排除此類情況)。

2.3.2 除鹽水系統

在除鹽水系統查漏過程中，發現運行中有以下幾個異常情況：

(1) 除鹽水系統母管壓力低于0.2 MPa時，2號除鹽水供水管路電導率升高至超標。當壓力重新升高至0.2 MPa時，電導率又會很快下降到正常值(0.70μs/cm左右)；

(2) 啟動5號除鹽水泵時會出現補給水電導率升高的現象；

(3) 當啟動4號除鹽水泵時，會間斷出現除鹽水電導率短時間波動升高的現象。

針對以上情況，逐一進行仔細檢查分析。

(1) 在除鹽水系統母管壓力低于0.2 MPa、電導率升高時，進行就地檢查，發現表計電導池排水塑料管有倒吸空氣現象。分析其原因為，2號除鹽水電導率表的水樣取樣口安裝位置在2號除鹽水母管上方，在大流量低壓力（<0.2 MPa）補水時，易在管路上端的取樣口處形成負壓，使空氣被倒吸入。由于空氣中O2，CO2易溶于很純凈的除鹽水，導致水樣中的離子含量和溶氧量增大，電導率升高。

(2) 除鹽水相關系統的結構如圖1所示，5號除鹽水泵只能使用3號除鹽水箱里的除鹽水。由于3號除鹽水箱密封球層高度不夠，隔離空氣效果不佳，也存在空氣溶入的問題，所以3號水箱除鹽水電導率大。因此，啟動5號除鹽水泵補水會導致除鹽水電導率升高。

(3) 以運行的3號一級除鹽系統為例，某時間段電腦畫面顯示數據如表5所示。

表5 3號一級除鹽系統某時間段壓力值MPa

圖1 除鹽水相關系統原理

結合圖1及表5說明如下：正常時陰陽再生泵出口管路壓力應該為0。陰再生泵出口管路4號表計顯示壓力為0.087 MPa，稍有增大；考慮到儀表有誤差，可以忽略。而陽再生泵出口管路2號表計顯示壓力為0.372 MPa，增大了很多。通過壓力對比和系統的聯系，分析2號表計顯示壓力值此時升高只可能是由陽床出水竄入導致的，故推斷管路閥門存在內漏。陽床出水是酸性水(含氫離子多)且Na+含量小于50μg/L。所以陽再生泵出口管路此時也存在酸性水。當啟動4號除鹽水泵時，瞬間吸入口管路壓力大幅降低，導致這部分酸性水通過與4號除鹽水泵相鄰較近的陽再生泵(逆止門不嚴密)進入除鹽水泵吸入口母管。因為是瞬間低壓力，隨后入口管路壓力即正常，所以一般只有少量的酸性水被吸入。這少量的酸性水會迅速滲透擴散至除鹽水母管及2號除鹽水箱的除鹽水中，使除鹽水不規律出現電導率偏大，從而導致機組補給水電導率大。這種情況也由水質查定中除鹽水pH值偏低而且鈉含量未超標得以驗證。

2.4 原因確認

通過對儀表系統檢查、水質查定、系統設備查漏及分析，最終確認除鹽水電導率異常波動升高是再生系統管路內漏的酸性水和不同渠道來源的空氣進入除鹽水而共同導致的。

3 采取的措施

(1) 在大流量補水時要保證除鹽水出口母管壓力大于0.2 MPa，最好在0.3 MPa以上。防止2號除鹽水母管上取樣口竄入空氣。

(2) 保持1號、2號、3號除鹽水箱液位在6 m以上，同時縮短3號除鹽水箱中除鹽水的放置時間。

(3) 關閉陽再生泵出入口手動蝶閥。

(4) 對內漏的閥門(陽床進酸門、酸噴射器進出口門、酸計量箱出酸門、陽再生泵出口逆止門)進行檢修更換，消除缺陷。

(5) 運行人員在設備運行及再生時嚴格執行運行規程，規范操作。

(6) 在除鹽水水質異常時，加強整個系統的汽水監督，嚴格按照水汽異常三級原則處理。

在采取以上技術措施后，除鹽水電導率已經下降至0.060～0.080μs/cm范圍內，1～8號機補給水電導率也逐漸下降至(0.10～0.13μs/cm)范圍內，合格率為100 %，效果明顯。