火電機組化水系統調試問題分析及處理

摘 要：本文介紹了火電機組不同類型化學水處理系統調試過程出現的問題，從設計、設備、施工和調試等環節分析其成因并提出解決對策。通過對化水系統調試技術的總結，為后續新建化學水處理系統調試改進和提高提供技術參考。

關鍵詞：水處理；調試；火電廠

近年來，新建超臨界、超超臨界火力發電機組陸續投運，對配套化學水處理系統出水水質、自動化水平的要求不斷提高。而基建期間化學水處理系統調試過程由于設計疏漏、設備缺陷、施工質量、程控故障等問題，影響水處理系統調試進度、出水水質和程控投入，進而影響鍋爐化學清洗、沖管等工程節點的實現。此外，化學水處理系統從全離子交換處理設備發展至超濾、反滲透、電滲析（EDI）的全膜處理工藝，新設備新工藝應用的過程也出現新的問題。本文通過總結化學水處理系統的長期現場調試經驗，分析出現的典型事例，提供解決對策和改進建議。

一、化水系統設計調試問題

1. 反洗流量設計偏差影響程控功能

某水處理系統細砂過濾器與活性炭過濾器共用反洗水泵，每臺過濾器反洗進水管母管相連，且過濾器反洗進水管只設有氣動蝶閥。調試過程發現細砂過濾器和活性炭過濾器的反洗流量分別為200m3/h和100m3/h，反洗流量只能通過人工控制泵出口手動閥調節，難以實現細砂過濾器與活性炭過濾器自動反洗程控功能的實現。出現此問題的原因是理論計算細砂過濾器與活性炭過濾器的反洗流量接近，可共用反洗水泵，而實際活性炭過濾器反洗流量遠小于設計流量。

2. 原水處理工藝導致反滲透SDI值超標

原水預處理設計采用混凝劑聚合鋁和助凝劑聚丙烯酰胺，除鹽設備采用反滲透裝置。調試期間發現反滲透進水SDI>4，SDI超標無法滿足反滲透系統投運要求。對預處理出水進行分析，PH值、濁度、鐵離子、余氯、BOD等指標均合格。進一步排查SDI超標記錄，發現均出現原水水質較時期，期間運行人員均大量投加助凝劑，由于助凝劑聚丙烯酰胺為高分子化合物，過量的聚丙烯酰胺進入后級制水設備，反滲透SDI值恢復正常。此外，反滲透系統前未設計活性炭過濾器對有機物和余氯進行吸附處理，也是造成反滲透系統SDI超標重要原因。

3. 前后級制水設備流量不匹配

現場調試發現某套反滲透設計最大出力143m3/h，正常出力為110m3/h。而配套水泵最大為147m3/h，根據反滲透75%回收率計算，反滲透系統147 m3/h的進水流量，其產水量僅能滿足110m3/h正常出力要求。而反滲透系統隨溫度和回收率變化產水流量會下降，進而影響總除鹽水量。建議反滲透系統設計時需充分考慮反滲透系統回收率和水溫變化，做好前后級制水設備的水量平衡計算。

二、化水系統設備缺陷問題

1.混床內部裝置材質不合格延誤工期

某電廠混床填裝樹脂前檢查發現中排管出現銹跡，說明混床內部采用易腐蝕鋼材，由于混床樹脂需進行酸堿處理，如此鋼材受酸腐蝕造成的樹脂鐵污染，則極大影響樹脂性能和整套水處理系統出水水質。經對混床中排管、螺栓、螺帽進行檢測發現，固定用的螺帽為304鋼非設計316L不銹鋼材質。中排管主體材質為設計要求的316L不銹鋼材質，而表面粘附碳鋼。通過與設備廠家進行技術分析，認為螺帽是施工過程中混用造成，而中排管附著碳鋼是由于中排管后期打磨處理造成。通過更換316L螺帽，并對中排管表面進行化學清洗后問題得到解決。

2. 壓縮空氣儲罐排水閥故障造成系統停運

某電廠水處理反滲透裝置采用全自動控制方式投運，調試期間上位機突然對就地氣動閥失去控制，兩套反滲透故障停運，檢查發現就地控制柜內氣動閥控制器燒壞。經更換備件后，閥門恢復正常。但運行一段時間，就地控制柜內氣動閥控制器又被燒壞。經仔細核查發現，與控制器相連的氣源管內壓縮空氣帶水，導致控制器短路損壞。而壓縮控制帶水的原因則是壓縮控制儲罐底部自動排水閥故障，導致儀用壓縮空氣儲罐內的積水無法排除，儀用壓縮空氣濕度大最終造成閥門控制器損壞。將壓縮空氣儲罐底部自動排水閥更換為手動排水閥，人工定期排放壓縮空氣儲罐積水，問題得到徹底解決。

三、化水系統施工質量問題

1. 管道襯膠不均勻造成閥門內漏

某水處理系統離子交換器進、出水管采用耐酸堿襯膠管和進口氣動蝶閥，設備調試發現多個閥門存在卡澀和內漏的情況。對閥門解體檢查后發現，此氣動蝶閥蝶片與管道內襯膠磨擦導致閥門卡澀，部分閥門碟片邊緣破損造成內漏。其原因非閥門質量問題，主要是由于閥門前后管道內襯膠厚度不均勻，安裝人員只是核查管徑和閥門尺寸，未實際測算氣動蝶閥內徑。通過對襯膠管內表面進行打磨后，問題得到解決。

2. 管道振動導致閥門開關反饋故障

某廠多臺離子交換器的正洗排水氣動蝶閥，開關反饋經常不到位，嚴重影響上位機程控系統的投運。熱控人員多次檢修，運行一段時間后閥門反饋裝置仍走位，調試人員現場檢查后發現水處理正洗排水管由于床體帶壓且正洗對空排放，末端沒有采取底部支撐措施，管道振動過大造成閥門反饋故障。通過安裝人員對相關管道加固處理，檢修人員對閥門反饋重新定位后，反饋故障未再重復出現。

四、化水系統調試技術小結

總結以上化水系統調試過程中暴露的設計、施工和設備質量問題，對新建化學水處理系統調試工作提供如下意見和建議：

1）調試前需重視安裝設計圖紙的審查工作，對設計工藝流程和設備選型工作進行質量把關，嚴格做好設備監造、水處理材料的驗收和質量檢測工作，需審查管道和罐體材質證明和試壓報告，對襯膠設備做好電火花檢測。

2）調試期間需做好設備安裝驗收工作，對設備外部防腐、支吊架、內部固定螺栓、水帽、底部孔板和布水裝置均進行檢查確認。

3）調試時，充分重視設計反洗流量偏差大的問題，控制好反洗流量就能保證不出現亂層、跑濾料和樹脂的事故，進而實現反洗和再生程控功能的投運。

目前火電機組化水程控技術已較為成熟，其實現程度往往取決于工藝調試的深度。水處理系統程控功能的實現需工藝調試人員的有效配合，對自動控制步序和聯鎖保護功能不斷優化改進，才能提高系統自動化水平。

參考文獻

[1]李培元.火力發電廠水處理及水質控制[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]河南省電力公司.火電工程調試技術手冊（化學卷）[M].北京：中國電力出版社，2004.

作者簡介

彭日亮，山西大唐國際云岡熱電有限責任公司副總工兼設備部部長