電廠化學精處理設備故障與處理

武翠翠

（建投邢臺熱電有限責任公司，河北邢臺 054000）

0 引言

某電廠為2×350 MW 國產超臨界燃煤單抽供熱機組，機組采用二次循環水冷卻方式，年用水量約734.2 萬m3，其中生產用水732.3 萬m3全部使用城市中水，采用機械攪拌加速澄清池對該中水進行石灰處理，處理后的出水作為循環水系統和鍋爐補給水處理系統補水。為了提高汽水品質、提高機組的安全性、縮短機組的啟動時間，大部分火電廠設置了凝結水精處理系統。常見的凝結水精處理流程為：凝結水泵出水→濾元過濾器→高速混床→樹脂捕捉器→低壓加熱器系統。本文根據精處理設備的運行工況、水質監督及處理工藝等具體情況，對精處理設備進行故障診斷與分析，并依據存在的實際問題進行針對性的分析、故障診斷，提出相應的處理措施。

1 精處理設備工藝要求

精處理設備的出口設有電導率表、硅表、鈉表，用來監測混床出水水質，當有一項指標不合格時，備用設備投運、失效設備停運。設備出水母管上設有pH 表、硅表、鈉表，用來監測精處理設備的出水水質。濾元過濾器和精處理設備的入口設有流量計和升壓旁路閥，流量計用來監測通過濾元過濾器、混床的凝結水流量，升壓旁路是在設備投運前，通過旁路使濾元過濾器、混床的入口壓力緩慢上升，防止壓力對濾元過濾器和混床內部結構的沖擊。以350 MW 超臨界機組為例，精處理系統水質要求如表1 所示[1-2]。

表1 凝結水精處理系統的水質指標

2 精處理設備故障與處理

2.1 出水水質不合格

混床出水電導率、pH 值、硅、鈉等數據不當，可能造成的原因：樹脂的正常衰竭，即樹脂已失效造成混床出水異常，對樹脂失效的混床解列后進行再生；儀表故障，即電導率表、pH 表或其他表的傳感器、變送器或電極故障，應先對數據異常的表計進行校準，確保數據的真實性；樹脂再生后混合不當造成產水水質不合格，應先檢查容器分配管道，加大混合氣流，調整再生步驟時間，使該步驟在液位高于沉淀樹脂床頂面時停止；進水流量分配不良，應檢查高速混床流體的分配情況，水帽等設備是否有污堵情況，并且保證其流量大于要求的最小流量；樹脂損壞，再生過程中接觸高溫或高濃度再生劑會導致樹脂損壞，影響其離子交換性能，應保證再生液溫度不超過130 ℉[3]。

2.2 在線儀表不準

精處理設備相關報表結果異常，例如2020 年10 月A 床比電導率在3～5 μs/cm、B 床氫電導率最低值為0.05 μs/cm，數據異常，懷疑在線儀表不準。對精處理設備進行現場檢查，發現A高混在線比電導率表顯示為6.4 μs/cm，在線氫電導率表顯示為0.06 μs/cm，數據對應不上；精處理設備個別混床氫電導率、比電導率表計顯示為0.01 μs/cm、0.00 μs/cm，數據為異常值。精處理設備出水母管在線pH 表實時數據為8.8，數據偏高，懷疑在線儀表不準。

應加強精處理設備在線化學儀表的校準維護工作。控制精處理設備出口比電導率控制在0.15 μs/cm。對精處理設備高速混床各電導率表進行統一排查，對于數據異常較大的電導率表更換電極，同時加強對精處理設備混床在線pH 表的維護工作，定期對其進行兩點校準[4]。

規范取樣環節，精處理出水屬于純水，取樣過程要求非常高。取樣瓶采用合格的PP 聚丙烯材質，并加強取樣瓶清洗工作，取樣瓶用弱酸液進行洗滌后，宜用超純水沖洗3～5 遍后浸泡24 h，之后再沖洗3～5 遍。取樣時先打開取樣閥門沖洗管路，排放一段時間后，再用樣水清洗取樣瓶3～5 遍，最終樣水應充滿取樣瓶，瓶內不能有殘留空氣，取樣過程注意清洗瓶蓋，避免瓶蓋污染樣品[5]。

2.3 設備交換容量低

樹脂再生無效，造成其交換容量低，由于再生劑用量少或者再生劑的濃度低，再生過程再生劑流速快造成與樹脂接觸時間短，設備運行前未徹底清洗掉再生劑，流量分配不均，清洗水被污染等原因造成，應適當調整再生劑的用量和濃度，并保證足夠的再生時間；樹脂長時間運行已達飽和狀態，正常的再生操作不起作用，應當在處理了合適的進水量后或者在出水電導升高、pH 值變低時就結束此次運行，避免樹脂過度衰竭[6]。

2.4 設備流量低

管路堵塞，首先應檢查管路是否有壓降，確定管路的堵塞點進行排除；另外檢查設備系統的閥門、水泵等是否存在故障，首先排查閥門是否完全打開、空氣壓力是否正常、給水管路是否通暢、水泵在開啟前有無進行灌泵操作、電氣控制原件有無問題等[4]；最后檢查流量指示計，是否存在傳感器、變送器或指示器故障引起設備流量顯示低，最后校準相關儀表并單獨檢查設備流量計[7-8]。

2.5 樹脂損失

樹脂損壞會影響水質，由于反洗水流量過高或內部分配器損壞造成，應降低流量，解體檢查設備元件損壞情況，必要時進行更換。

3 設備檢修與保養

凝結水精處理設備的維護應安排進電廠每年的檢修計劃中。凝結水精處理設備檢修內容如表2 所示。

表2 凝結水精處理設備檢修內容

精處理設備的保養，如果精處理設備停運的時間較長，則應運行至樹脂失效時再停運設備，停運期間應將罐體密封完好，防止樹脂因失水而干燥，影響離子交換性能。如果環境溫度較低時，為防止凍結應在罐體內注加飽和鹽水。若設備停運時間較短，只需簡單地停止運行即可，投運時設備進行再循環，直到出水水質合格[9-10]。

4 結語

凝結水精處理系統是鍋爐給水品質的根本保證，直接影響著機組的汽水品質，精處理設備出現問題，會影響火電廠整個汽水系統中的熱力設備，造成其積鹽、結垢等危害。在實際生產中應根據DL/T 246—2015《化學監督導則》要求，落實化學技術監督責任制；繼續加強相關崗位人員的技術培訓，定期開展化學監督分析會，針對異常問題由專人負責，盡快排查異常原因并進行整改。

規范實驗室符合要求，配置溫濕度表，滿足工作對環境的控制要求。同時應具備良好的通風設施，以免揮發性藥品對工作人員的健康和設備狀態造成影響。定期對相關計量設備進行送檢，保證其檢定或校準合格。定期用標準砝碼校準電子天平，并做好校準記錄，完善設備儀器臺賬建設和在線儀表的校準記錄，出現異常時供查驗，精準找出問題所在，排查原因并進行解決。