淺談高坑發電廠汽輪機積鹽嚴重的原因及處理辦法

杜勤

摘 要：對高坑電廠汽輪機積鹽嚴重及熱力系統腐蝕的原因進行了分析，并提出了解決的辦法。

關鍵詞：鍋爐；硬度；堿度；結垢；積鹽；腐蝕；水處理的目的

水處理的目的就是為了使鍋爐水、汽質量良好，防止鍋爐及汽輪機等熱力設備結垢、積鹽和腐蝕，保證鍋爐及熱力系統安全、節能、經濟運行，為了達到這個目的，必須從水質抓起，使鍋爐的給水、鍋水和蒸汽品質都達到新修訂的GB/T1576—2008《工業鍋爐水質》標準，以及鍋爐設計要求的水、汽質量標準。

1 汽輪機結鹽垢的原因

高坑電廠原水是取自地下水，其中碳酸鹽硬度和水中CO2的含量都很高，其水處理系統的流程是：原水→清水池→泵→機械過濾器→二級鈉離子交換器（逆流）→軟水箱→軟水泵→除氧器→給水泵→汽包

化驗室制軟水的水源由下面二路水供應：

由以上對二路水質化驗結果可知，對于①路原水的硬度堿度就已經屬于偏高了，而第②路原水根本不能做為化驗室制取軟水的補充水，它屬于極高硬度和高堿度，并且濁度也特別高，但是由于生活用水緊張，致使高坑電廠每天至少需要三個小時800T水池的水作為化驗室制取軟水的原水。

⑴高坑電廠采用的是單流式機械過濾器中，濾料為單層石英砂，而原水濁度高，在沒有經過其它任何預處理地情況下，水中的懸浮物、膠體物質的含量已經超出了機械過濾器的處理能力，使出水濁度達不到標準，機械過濾器也由于原水的濁度太高，經常出現濾料嚴重結塊的現象，運行一段時間后，必須對機械過濾器的濾料進行全部更換。

⑵懸浮物進入離子交換器以后，容易污染離子交換樹脂，降低交換劑的交換容量，減少周期制水量，并影響離子交換器的出水質量，使軟水硬度超標。

⑶由于高坑電廠原水中以碳酸鹽硬度為主，且硬度有時高達18—20mmol/L，這些鹽類物質經過鈉離子交換器以后，原水中的碳酸鹽硬度轉變為碳酸鹽堿度，在高溫的鍋水中碳酸鹽受熱分解，釋放出游離二氧化碳。

⑷原水硬度高，造成一級鈉離子交換器的出水硬度由原來的≤5mmol/L提高到≥40mmol/L，這就不可避免地增加了二級鈉離子交換器的負擔，減少了它的緩沖能力，使軟水的硬度經常超標。

⑸凝汽器由于循環水水質不好，造成銅管結垢嚴重，運行2—3個月后，垢厚達10—15mm，必須對其進行酸洗，因為酸洗頻繁，導致凝汽器泄漏嚴重，凝結水硬度高達40—50mmol/L。

⑹除氧器運行不正常，使鍋爐給水中溶解氧含量往往較高，鍋爐運行時，實際上只有少量的氧消耗于鍋內的腐蝕反應，大多數氧從沸騰的鍋水中逸出并進入蒸汽及凝結水中，從而在管道的金屬表面進行腐蝕反應：O2+2Fe+H2O=2Fe（OH）2 O2+4Fe（OH）2+2H2O=4Fe（OH）3 Fe（OH）2+2Fe（OH）3=Fe3O4+2H2O

⑺由于軟水的硬度超標，使爐水校正處理時，所加的藥量必須加大，而鍋水因為不斷地蒸發、濃縮，而使鍋水堿度急劇升高，經常堿度達到17—18mmol/L，PH也不在標準范圍，偏高很多（>12），且鍋爐的排污率已經達到15%以上，所以，單靠排污已經無法使爐水堿度，PH值回歸到正常標準范圍內，必須采取其它的水處理方法。

2 處理方法

⑴原水需經混凝處理。混凝的作用就是在混凝劑的作用下，降低膠體顆粒的表面電荷，破壞其穩定性，使相互碰撞的微小粒子能粘結成大的絮狀顆粒，從水中沉淀下來，高坑電廠原水中混雜著很多大小不一的懸浮物和膠體，單靠機械過濾器，不能除盡細小的懸浮雜質和膠體，必須先經過混凝處理后再進行過濾。

⑵原水需經過沉淀軟化處理。水的沉淀軟化處理就是通過在水中加入化學藥劑，使水中的鈣、鎂離子轉變成難溶于水的化合物，而沉淀出來，從而達到降低水的硬度。根據高坑電廠原水的分析結果，采用石灰軟化處理是最理想的方案。石灰軟化處理的原理：就是在水中加入適量的Ca（OH）2，使其首先與水中游離的CO2反應，然后多余的石灰再與水中的Ca（HCO3）2及Mg（HCO3）2反應，生成難溶于水的沉淀物而除去。

CO2+Ca（OH）2→CaCO3+H2O

Ca（HCO3）2+Ca（OH）2→2CaCO3+2H2O

Mg（HCO3）2+2Ca（OH）2→Mg（OH）2+2CaCO3+2H2O

從上述反應可以看出，經石灰處理后，水的碳酸鹽硬度和堿度同時得到了降低，這就能大大提高鈉離子交換器的工作交換容量，使軟水的硬度達到國家標準，同時，原水的含鹽量也大幅度下降，給水水質也得到很好的改善。

⑶嚴格杜絕再生過程中進鹽現象的發生，由于cl-是一種活化離子，在一定條件下會破壞金屬表面的保護層，加速腐蝕的進行，尤其對于不銹鋼制品，易受cl-的侵蝕而發生點蝕。因此，鍋水中的cl-含量應加以控制，不宜過高。

⑷在對爐水進行校正處理時，針對爐水堿度和PH值嚴重超標的特點，將原來的Na3PO4改為現在的Na2HPO4+Na2H2PO4，以達到即能防垢又能適當降低爐水堿度，減少爐水的含鹽量，以達到降低鍋爐排污率的目的。

[參考文獻]

[1]方赟.干熄焦發電汽輪機積鹽原因分析[J].科技資訊，2008（20）.

[2]陶樹成，周渤洋，盛杰興.某化工廠汽輪機積鹽原因分析及對策[J].中國高新技術企業評價，2009（20）：179-180.