火電廠水汽有機物含量的檢測與研究

李曉梅（云南大唐國際紅河發(fā)電有限責任公司，云南開遠661600）

火電廠水汽有機物含量的檢測與研究

李曉梅（云南大唐國際紅河發(fā)電有限責任公司，云南開遠661600）

完善火電廠水汽有機物含量的檢測方法，能夠有效防范有機物對火電機組材料的腐蝕作用，對促進火電廠的長遠發(fā)展，具有重要作用。本文在對火電廠水汽有機物含量對熱力設備的影響進行綜合闡述的基礎上，論述了火電廠水汽有機物含量對熱力設備的影響，并對火電廠水汽有機物含量檢測進行了實例分析，明確了火電廠水汽有機物含量檢測效果，以期為相關人士提供借鑒和參考。

火電廠；爐外水處理系統(tǒng)；TOC含量

隨著社會經濟的不斷發(fā)展和社會生產力水平的進一步提升，火電廠呈現(xiàn)了迅猛的發(fā)展趨勢，火電廠水汽中有機物含量過多引發(fā)的水體污染也得到了社會各界人士的廣泛關注。完善火電廠水汽有機物含量的檢測方法，能夠掌握水汽中有機物的分布規(guī)律，避免其對熱力設備的腐蝕。因此，完善火電廠水汽有機物含量的檢測方法，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 火電廠水汽有機物含量對熱力設備的影響

火電廠水汽中的有機物含量經常由于氫電導率超標而降低檢測的準確性，部分有機物含量過高還會對離子交換出水的品質造成不良影響，此外，水汽中的有機物過量還會造成火電機組的腐蝕。調查研究表明，80%的火電機組損壞都與水汽中有機物含量過高有關，水汽中二氧化碳含量的增加，會造成熱力設備的腐蝕疲勞，如果能夠將有機酸與二氧化碳進行中和，則能夠有效防止設備的損壞。有機物之所以能夠引起熱力設備的腐蝕，根本原因在于硫和磷等離子進入設備導致的，補給水系統(tǒng)的污染嚴重和采用的有機添加劑純度不高都是引發(fā)腐蝕現(xiàn)象的原因。研究結果顯示，火電機組中不含有硫和磷等離子，即使總有機碳的含量較高，均不會對熱力設備構成腐蝕威脅。由此表明，水汽中的有機物富含雜志是其腐蝕熱力設備的前提條件。因此，控制火電廠有機物含量具有必要性。應利用總有機碳含量作為控制有機物含量的重要指標，從而減少水汽中有機物對熱力設備的腐蝕，維護火電機組的穩(wěn)定運行[1]。

2 火電廠水汽有機物含量的檢測方法分析

2.1 火電廠水汽有機物含量的檢測方法

化學耗氧量是火電廠水汽有機物檢測的重要指標，是對有機物被氧化程度的真實反映，屬于條件性指標的范疇。在檢測火電廠水汽有機物的過程中，氧化劑的種類、濃度、劑量，溶液的酸堿度以及催化劑都能對化學耗氧量產生影響。而總有機碳代表火電廠水汽有機物的總含量，能夠直接對有機物的污染程度進行反映，在火電廠水汽有機物檢測過程中，受外界因素的影響較小，因此具有較高的檢測準確性，符合火電廠水汽有機物檢測的發(fā)展趨勢。隨著總有機碳檢測方法的不斷推廣，使得超臨界火電機組對水汽中有機物的檢測成為可能，通過運用總有機碳的有機物檢測方法，能夠實現(xiàn)對有機物分布規(guī)律的了解和掌握，有利于防止熱力設備被有機物腐蝕，對火電廠熱力設備的維護，具有促進作用。

對水汽中的微生物進行檢測，首先需要對水汽中的有機物進行氧化反應，然后檢測水汽中的二氧化碳含量。氧化方法主要有高溫氧化、紫外線加過硫酸鹽氧化和紫外線加二氧化鈦氧化。現(xiàn)階段，通常采用非分散紅外線探測法、選擇性薄膜電導率探測法和直接電導率探測法進行二氧化碳的檢測工作。其中非分散紅外線探測法得到了美國材料試驗協(xié)會的認可，能夠探測去離子水中的總有機碳含量但在探測前需要應用高純載氣去除溶液里的二氧化碳。選擇性薄膜電導率探測法是一種良好的二氧化碳檢測方法，具有較高的靈敏度，同時，探測結果也較為準確。直接電導率探測法不需要應用高純載氣去除溶液中的二氧化碳，具有操作簡單的特點，但直接電導率探測法只能測試去離子水中的二氧化碳含量，無法實現(xiàn)對其他有機物含量的探測。

依據(jù)碳的構成能夠將水汽中總有機碳含量的檢測方法分為差減法、NPOC法和加和法。其中，差減法適用于廢水中有機物含量的檢測，原因是廢水中總有機碳的含量遠遠大于無機碳的含量。在檢測過程中，將氧化形成的總有機碳含量與酸化形成的無機碳進行減法運算，即可得到有機物的含量。在運算過程中，為了提升檢測的精度，要取三分水樣，取其計算的平均值。NPOC法通過將水樣進行酸化處理，使其轉化為二氧化碳，利用氮氣進行洗脫，最后對水樣進行氧化，實現(xiàn)對二氧化碳含量的檢測。運用NPOC法檢測二氧化碳的計算公式為：

NPOC=TOC-POC

其中，NPOC代表難以進行氣洗處理的有機碳含量，POC代表容易氣洗的有機碳含量，TOC代表總有機碳含量。加和法使用于容易進行氣洗處理的有機碳檢測過程[2]。

2.2 火電廠水汽有機物含量檢測的實例分析

2017年，某火電廠對廠內的一個超臨界參數(shù)火電機組水汽處理系統(tǒng)的總有機碳含量進行檢測，從而實現(xiàn)對水汽中有機物分布狀況的了解。

2.2.1 爐外水處理系統(tǒng)

澄清、反滲透、超濾、離子交換和活性炭過濾是爐外水處理的幾種基本類型。本次研究共選取88個水樣，實驗結果顯示，爐外水處理系統(tǒng)中的水樣中總有機碳的含量分布具有一定的規(guī)律性：第一，在補給水處理系統(tǒng)中，活性炭過濾器和陰樹脂是去除水樣中有機物的“主力軍”，且陰樹脂去除有機物的作用比活性炭過濾發(fā)更強大，能夠達到80%以上，活性炭過濾能夠防止有機物對陰樹脂的污染，同時能夠延長陰樹脂的使用壽命。但在對有機物進行檢測的過程中發(fā)現(xiàn)，利用活性炭過濾法的部分水樣有機物去除率遠遠低于其他水樣的活性炭去除率。原因是活性炭去除有機物的效力隨時間變化而逐漸減弱。第二，混合離子交換器也具有一定程度上的去除有機物的作用。第三，超濾法去除有機物的效力不明顯，實驗結果表明，采用超濾的辦法去除有機物，其去除效率不足10%。第四，反滲透具有較高的有機物去除率，同時，去除有機物的數(shù)來那個較大，最高可達85%以上。第五，澄清對有機物的去除作用最明顯，去除量最大。鑒于此，在設計爐外水處理系統(tǒng)的過程中，應充分認識到水汽中有機物含量的分布規(guī)律，合理選擇有機物去除方法，科學安排有機物的處理流程和設備，實現(xiàn)對水汽中有機物的去除。例如，部分火電企業(yè)可以配置活性炭吸附裝置或者反滲透裝置，及時更換活性炭濾料，優(yōu)化澄清池建設，并定期進行維護，降低水汽中有機物含量過高對熱力設備的影響[3]。

2.2.2 火電機組熱力系統(tǒng)

首先要合理選擇火電機組熱力系統(tǒng)的取樣點?；痣姍C組熱力系統(tǒng)的取樣點包括主蒸汽、警戒水混合離子交換器出口以及省煤器給水處。本次研究在該廠的上述三處取樣點選取樣本88個進行檢測。檢測結果顯示：第一，在此次水樣檢測的過程中，亞臨界火電機組水汽樣本的有機物含量遠遠低于超臨界火電機組水汽樣本的有機物含量，說明在取樣期間，該火電廠的亞臨界火電機組的水汽并未受到有機物的污染。第二，部分超臨界火電機組中的陰離子含量較低，不超過100mg/L,這些有機物在高溫和高壓的作用下會導致熱力設備的腐蝕，因此，通過檢測水汽樣本中的總有機碳含量，能夠有效防止火電機組材料被有機物腐蝕。第三，凝結水精處理出水口與總有機碳的含量較為接近，標志著精處理混合離子交換器和陰樹脂出現(xiàn)分解現(xiàn)象，因此，精處理出水口的總有機碳含量較高[4]。

2.2.3 研究結論

在檢測火電廠水汽有機物含量的過程中，應首先將水汽中的有機物進行氧化處理，依據(jù)碳的構成合理選擇水汽有機物的檢測方法，然后測量水汽中的二氧化碳含量。實驗結果表明，在補給水處理系統(tǒng)中，活性炭過濾裝置和反滲透裝置去除有機物的數(shù)量較大，效率較高，因此，應加強活性炭過濾裝置和反滲透裝置的建設，防止水汽中的有機物對熱力設備造成的不良影響，減少有機物對火電機組的腐蝕，同時，通過實驗結果也可以看出，亞臨界火電機組水汽樣本的有機物含量較低，表明亞臨界火電機組并未受到有機物的污染，實現(xiàn)了對有機物腐蝕作用的有效控制。

3 結語

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，在檢測火電廠有機物含量的過程中，通過合理選擇水汽有機物的檢測方法，能夠有效掌握有機物檢測的分布規(guī)律。在此基礎上，合理設計爐外水處理系統(tǒng)和火電廠的火電機組熱力系統(tǒng)，有利于減少水汽中有機物含量過高對熱力設備的腐蝕作用。因此，在檢測火電廠有機物含量的過程中，可以應用上述方法。

[1]劉龍飛,胡志光.電廠水汽中痕量鐵的檢測技術[J].華北電力技術,2017,06:58-61+66.

[2]司海艷.淺談火電廠化學水汽監(jiān)督實驗[J].山東工業(yè)技術,2016,15:175.

[3]劉海洋,徐小生.火電廠脫硫廢水有機物去除及軟化處理[J].工業(yè)設計,2017,06:154-155.

李曉梅(1989-），漢，女，河北邯鄲人，本科，助理工程師，火電廠化驗員。