火電廠酸堿設備檢修管理

陳寶榮，陳新梅

（江蘇闞山發電有限公司，江蘇徐州 221134）

0 引言

隨著社會的發展和進步，對火電廠的工作提出了更高的要求，尤其是在節能環保方面更是在不斷地加大。環境保護和能源發展的不平衡狀態，給經濟發展帶來了很大的影響。電力能源在經濟的發展中占有非常重要的位置，因此，提高經濟水平，首先需要做的是重視電力行業的發展。

在火電廠生產中，酸堿設備的檢修工作十分重要。酸堿設備的檢修分為計劃檢修、計劃外檢修。計劃檢修一般是指：根據酸堿儲罐、酸堿廢水池、酸堿管道等酸堿存儲系統運行維護管理經驗，結合設備的各種故障、缺陷和安全隱患，分析、制定計劃，按計劃進行檢修。檢修主要包括設備的更換、維修保養等工作。計劃檢修內容包括檢修工作原則、檢修項目和具體內容、檢修前準備、檢修操作、保養、檢修技術要求和驗收規范等方面。

1 運行中的酸堿設備維護管理

酸堿系統的維護管理包括日常維護和專項維護兩個方面。日常維護指的是對酸堿池、堿罐等酸堿設備進行日常維護，專項維護指的是對各種設備隱患的排查工作。檢修前要制定專項維護計劃，檢修時要根據檢修計劃對設備進行專項維護，對可能出現的故障做到心中有數、及時處理，檢修后還要對設備進行定期檢查，對檢修中出現的問題進行及時處理。酸堿設備運行維護管理是一項系統工程，檢修作業人員的操作水平、責任心、業務水平和職業健康防護意識是安全生產的中重要內容。

1.1 酸堿廢水池設備的維護管理

酸堿廢水池設備是酸堿系統的重要組成部分，包括進水口和出水口，進水口和出水口處設置有進水孔和出水孔。酸堿廢水池的使用年限一般為10 年，酸堿廢水池設備要定期進行維護和檢修。

酸堿池設備檢修注意事項：①酸堿池內嚴禁含有易燃易爆物品；②清洗池必須使用軟水、布和中性清洗劑清洗；③清洗時不能將酸堿排放入池中；④嚴禁向池內投灑石灰等漂浮物；⑤清洗完畢要及時進行檢查，并做好記錄；⑥沖洗池內污水時需緩慢進行，避免用力過大造成池內污水溢出影響設備運行；⑦在池上加設濾網時要及時清理池內污物；⑧沖洗池體時不得將鐵絲插入槽內；⑨酸堿設備運行過程中禁止直接用明火點壓池內風機、發電機等設備；⑩酸堿設備啟動時防止火花進入池內或造成其他事故[1]。

1.2 堿罐和堿計量箱

堿罐和堿計量箱作為酸堿系統中的重要設備，其作用是存儲精處理混床和陰床樹脂再生用的堿液。堿罐在使用中要定期維護，保證罐體的正常使用。堿罐的管道不得有泄漏現象，要經常檢查堿罐內各法蘭接口，發現有異常時及時采取處理措施。檢修時堿罐中的堿液應及時排放到酸堿廢水池中。堿罐清洗工作可采用高壓水沖洗設備中的堿性廢液和管道內的積液。

1.3 堿泵和電機

堿泵和電機都是酸堿系統重要設備，維護管理重點有：①堿泵的運行參數要嚴格按照要求執行；②堿泵的入口壓差嚴格控制在0.03～0.05 MPa；③堿泵電機油水分離器要定期進行清洗保養；④堿泵工作前應先空車運轉一段時間，使葉片保持清潔干燥；⑤堿泵上蓋及各密封處應保持干燥清潔；⑥堿泵工作后應及時檢查潤滑部位運轉情況，發現潤滑不良及時進行調整，電機運行中要防止燒壞或者漏電產生危險源；⑦堿泵排出的冷卻水溫度不能過高；⑧電機及軸封軸承等要保持良好潤滑；⑨堿泵嚴禁超額定值運行，每臺堿泵允許在額定電壓下工作4 h。

這些內容都對維護管理起著重要作用。電廠運行、維護人員一定要嚴格遵守工作程序，嚴格執行規定和操作規程[2]。

2 實例分析

某火電廠總裝機容量為1200 MW，其中酸堿系統由精處理酸堿系統、鍋爐補水系統、循環水濃硫酸系統和廢水酸堿系統組成，鹽酸30%，離子膜堿30%，濃酸98%。酸堿液體系泄漏頻繁，不但造成了巨大的經濟損失，而且危害工作人員的身體健康，嚴重時甚至有生命危險。

2.1 濃硫酸系統

該廠濃硫酸系統配置1 個室內高位酸罐、1 個酸計量箱、3個酸液泵，由于循環水加藥距離化學程控室較遠，采用就地操作，無遠程控制，上酸泵和酸罐的材料為碳鋼。

2.1.1 存在問題

（1）濃硫酸儲箱、管道法蘭和計量泵發生數次泄漏，漏出大量的硫酸，造成罐體、管道腐蝕，甚至造成了現場地面的傾斜。一年來共發生4 起泄漏事件，安全形勢極其嚴峻[3]。

（2）加硫酸管道結晶。該廠使用的硫酸濃度應達到98%，但是當濃度98%的高密度硫酸溫度低于0.7 ℃時，會造成全部管線結晶，因此冬季使用濃度93.5%的硫酸。

（3）原設計是酸液輸送裝置與卸酸泵的進口管路相連，由于車輛過長，位置受限，罐車無法靠近酸泵，而連接管道又很長，為了排出管路中的空氣，必須將一段酸性液體從管路中提起，然后將其與管路相連，這樣會增加作業時的泄漏風險。

2.1.2 優化措施

（1）改變系統材料。原始的計量箱材料選用碳鋼，目前除酸貯罐以外，全部采用304#不銹鋼。硫酸槽的材料有很多，通常硫化產物的質量分數為：77.67%，93%，98%，99%，100%。表1 為304#不銹鋼和316#不銹鋼在強酸溶液中的侵蝕速度。

表1 304#不銹鋼和316#不銹鋼在強酸溶液中的侵蝕速度

從表1 可以看出，在碳鋼和不銹鋼之間，濃硫酸的侵蝕速度比304#不銹鋼和316#不銹鋼的速度要快得多。因此，在常溫下一般高強度的硫酸槽選擇碳鋼就能達到標準，但是在實踐中的應用卻很不理想。硫酸濃度80%～99.5%，50 ℃以下，碳鋼和304#不銹鋼的侵蝕速度分別為1.02 mm/a 和0.38 mm/a。出于經濟和安全的考量，選用304#不銹鋼，使用2 年后該系統未發生泄漏[4]。

（2）增加卸酸槽。高位酸罐的容量為30 m3，目前已增設10 m3的卸酸罐，大約占輸送池體積的1/3。通過自流的方法，將槽車中的濃硫酸注入卸酸罐，然后由酸泵將其送入高位酸罐，以防止由于工人抬高管路而造成的泄漏和人身損害，從而排除了卸酸過程中的危險。

2.2 鹽酸系統

本項目共有6 個鹽酸罐，采用碳鋼襯膠，內有塑料液面覆蓋球，低位酸罐+計量箱，兩個酸池共用一套噴淋式酸霧吸收器，采用低位酸罐加計量箱方式。

2.2.1 存在問題

（1）在卸載酸液的過程中，酸霧吸收器噴射出大量的酸霧，對周邊的空氣造成嚴重影響。另外，酸霧吸收裝置的長期運行也不能滿足目前的環境保護需求。為防止酸液滲漏，采取了將進水管直接關掉的方法，使酸霧進入吸收室后進入大氣。

（2）酸罐液位計內酸液與指針沒有隔離。由于鹽酸具有較高的揮發性，如果設備有裂縫就會產生泄漏。如果化水酸堿間出現液位計泄漏，不能及時進行隔離，必須用大量清水將罐中的酸性物質清洗干凈，然后用泵將酸罐中的酸性液體抽走，這對環境造成了很大影響。

（3）鹽酸罐中碳鋼襯里的耐腐蝕性，由于老化、松動、穿孔等原因，耐腐蝕性能逐漸下降，老化后耐腐蝕能力大為降低。化水酸堿罐、精處理酸堿罐使用5 年后進行全面檢修，發現內表面全部有鼓包和脫落。

2.2.2 優化措施

（1）安裝堿性中和型酸霧吸收器，兩個吸收器并列運行，一般情況下是連接到堿性中和型的酸霧吸收器，而中和型的酸性霧化器無需長年累月的噴灑，節省了大量的用水。在卸酸過程中，采用原來的噴射填料型酸霧吸附裝置，從而有效地消除了卸載過程中的酸霧噴射現象[5]。

（2）用SP-UHZ 型酸堿計量罐液位表替換掉酸罐液位表。新型的酸槽液位計由主體、磁浮子、傳感器、變送器、翻盤顯示等5 個部件構成，其特征是液位與指針徹底絕緣，因而無論在何種環境中均可保證安全，可靠耐用；液位計備液位報警控制開關，能真實顯示液位或邊界的上下限液位報警，控制或連鎖；配備靜壓力液面傳感器或干彈簧—電阻液面傳感器，能實現遠距離指示、檢測、記錄和控制。結果表明，該體系的安全性得到了很好的改善。

（3）酸罐的材料從襯膠襯里改成聚乙烯材料，經過2 年的使用，容器內表面檢驗良好。

3 結論及建議

通過優化鹽酸系統液位計、增加中和式酸霧吸收器、酸罐更換為聚乙烯材料等措施，使整個化工體系運行的工作量減少，同時也減少了危險性，大大提高生產作業的安全性。

本文提出循環水加濃硫酸的工藝流程，增加了一個卸酸罐，并提出了改進的建議。安裝循環水pH 表，實時跟蹤循環水的pH 值，根據pH 值趨勢調節硫酸計量泵的出力，可實現對硫酸流量的精確調節，降低裝置的泄漏，提高測量精度，減少工作人員的現場操作，有利于循環水安全運行。

為了能在短時間內發現水池中的腐蝕現象，將酸性、堿性等腐蝕性污水排放到水池中，應選用格柵式蓋板取代密封的混凝土蓋子。

在線酸性和堿性濃度儀必須分開采樣，并與主控閥門分開，以方便檢查。直接將焊條插在管線上進行維修的方式很不方便，不宜采用。