论文部分内容阅读
摘要：本文从氧化铝生产回水质量、除盐水质量及化学监督手段等锅炉给水源头入手，逐步分析蒸汽污染的原因，及汽轮机通流面积盐后的危害，提出解决问题的策略，通过实践，使汽轮机通流面积盐的情况得到有效控制。
关键词：蒸汽、污染、回水、汽轮机
中铝广西分公司热电厂使用9.8Mpa的高压锅炉、高低背压和抽凝机组，主要保证氧化铝生产用电和高低压生产用汽。近年来出现锅炉蒸汽品质下降，汽轮机通流面不同程度积盐的现象，危及机组的安全运行。
1、汽轮机通流面积盐危害和处理
中铝广西分公司热电厂锅炉补给水主要由除盐水和氧化铝生产返回的冷凝水（简称回水）组成。其供水比列分别占30%和70%，两者组份的变化，可直接引起锅炉蒸汽品质波动，影响到汽轮机通流面积盐的程度。
2012年5月，一次恶性水污染事故，直接造成过热蒸汽钠离子超国家标准近百倍，汽轮机通流面不同程度积盐，主汽门、抽汽逆止阀的门杆上出现红褐色沉积物，调速机构卡涩拒动，被迫停机，直接经济损失100多万元。其中汽轮机叶轮垢样成分如下表1，其中氧化铝、氧化铁和氧化钠成份占了73%以上，与回水和除盐水中携带的成份含量完全吻合。
2012年6～8月，从减温器引出蒸汽压力、温度分别为0.6MPa和180～200℃的汽源，对通流面进行吹洗，监测凝结水中的Na+含量控制吹洗终点，难溶于湿蒸汽的其他成分，停机进行揭缸处理。
2、蒸汽污染的原因
热力循环系统中的水汽总是含有一些杂质，这些杂质是引起蒸汽品质不纯，受污染的主要根源【1】。
2.1回水水质低于国家给水标准
回水是热电厂供出蒸汽的冷凝水，在不影响给水质量的前提下，放宽一定标准后回水是可直接作为锅炉给水的[2]，但较低质量的回水，造成给水质量下滑，使蒸汽品质发生波动。
氧化铝采用纯拜尔法进行生产，其特殊性，使回水中常携带有Na+、Al3+、SiO32-，另外，普通碳钢材质的回水管网，容易冲刷携带大量Fe3+进入热力系统，占锅炉补给水70%比例的回水，就成为制约蒸汽品质最重要的因素。
2.2除盐水水质不达标
1）近年，百色右江上游新兴的化工厂、糖厂的生产，使右江水体自净能力下降，水体中有机物、氨氮、挥发酚等成分增加，且地下管网中多年沉积物容易造成工业水的二次污染，使除盐水的预处理难度增加。
2）制备好的除盐水在储存和输送环节，弱酸性物质逐渐溶解，铁离子析出，使除盐水电导率上升，pH值下降，为除盐水的达标供给埋下隐患。
2.3回收氧化铝焙烧余热后的除盐水品质下降
为达到焙烧炉产出的成品氧化铝粉从300℃降到80℃的目的，通常采用循环冷却方式排热。2010年，回收焙烧炉余热技改项目运行，除盐水替换循环水约170t/h，提升了除盐水初始温度约35℃，但由于关断阀卡涩失效或人为切换操作失误，会使循环水渗入或直接窜入除盐水，导致锅炉补给水污染。
2.4化学监督不到位
1）许多非专业和缺乏化学基础的人员进入分析岗位，化验分析操作不规范，分析效率低，许多常规分析项目如悬浮物、Al3+、Cu2+、COD、Cl-等，不能正常开展。
2）化学在线仪表监测水平比较低，使水、汽质量监控主要依靠2至4小时一次的人工检测，如化验人员责任心不强或者发生误检，加上人工检测的滞后性，会造成不合格蒸汽地供出。
3、综合策略
3.1回水在线监测系统的完善
当回水中钠离子含量在1000?g/L时，仅能引起电导出现2～3?s/cm的变化，也就是说当回水电导还在正常范围内时，回水中的钠离子已足以影响蒸汽品质，实现回水钠离子和电导的双保险在线监测才是正途。具体方法是当回水钠离子含量大于100?g/L或者电导大于10μs/cm时，停供回水并排污，待系统水质恢复正常后再进行供水。
3.2保证除盐水的达标供给
1）定期对预处理设备净水器、多介质过滤器和活性炭过滤器的填料层进行浸泡杀菌和强制反洗，防止滤层成为细菌滋生的温床，造成除盐水二次污染不达标。
2）通过将氨液加入点由给水泵入口母管前移至除盐水泵出口，提高除盐水PH值到8.5～9.2，有效防止除盐水供水管道金属腐蚀产物的增加。另外，直接将供水钢衬复合管更换为0Cr18Ni9Ti不锈钢管，也可直接杜绝除盐水中铁离子的上升。
3.3焙烧除盐水回水实现在线监测
焙烧循环水的主要由氧化铝蒸发二次冷凝水补给，当其轻微渗入除盐水后，电导率变化最明显，为快速判别除盐水被污染的情况，在焙烧除盐水回水管上加装在线电导表，与低除进水阀及除盐水排污阀进行联锁，当除盐水电导超过 5μs/cm时，切断除盐水的使用并排污。另外，在氧化铝焙烧炉流化床冷却水源两道关断阀之间，设常开阀，降低了循环水泄漏的几率。
3.4完善化學监测手段
近年来，水化验人员100%取得了省质量监督局颁发的锅炉水处理操作证，分析误差已大有改观。通过实践摸索，化验室正向水质分析多项目发展，并制定了三级水质监督“防火墙”，做到当班时段常规监控、交接班时段防范监控、日常抽查监控），监控数据利用内部互联网实现共享，调度台根据指标波动情况调整操作。
4、结论
综合策略的实施，使除盐水和回水质量有了明显提升，2013年锅炉蒸汽合格率接近99.8%，汽轮机通流面积盐现象得到有效的控制。
参考文献：
[1] 李培元，火力发电厂水处理及水质控制，中国电力出版社
[2] 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-2008）
关键词：蒸汽、污染、回水、汽轮机
中铝广西分公司热电厂使用9.8Mpa的高压锅炉、高低背压和抽凝机组，主要保证氧化铝生产用电和高低压生产用汽。近年来出现锅炉蒸汽品质下降，汽轮机通流面不同程度积盐的现象，危及机组的安全运行。
1、汽轮机通流面积盐危害和处理
中铝广西分公司热电厂锅炉补给水主要由除盐水和氧化铝生产返回的冷凝水（简称回水）组成。其供水比列分别占30%和70%，两者组份的变化，可直接引起锅炉蒸汽品质波动，影响到汽轮机通流面积盐的程度。
2012年5月，一次恶性水污染事故，直接造成过热蒸汽钠离子超国家标准近百倍，汽轮机通流面不同程度积盐，主汽门、抽汽逆止阀的门杆上出现红褐色沉积物，调速机构卡涩拒动，被迫停机，直接经济损失100多万元。其中汽轮机叶轮垢样成分如下表1，其中氧化铝、氧化铁和氧化钠成份占了73%以上，与回水和除盐水中携带的成份含量完全吻合。
2012年6～8月，从减温器引出蒸汽压力、温度分别为0.6MPa和180～200℃的汽源，对通流面进行吹洗，监测凝结水中的Na+含量控制吹洗终点，难溶于湿蒸汽的其他成分，停机进行揭缸处理。
2、蒸汽污染的原因
热力循环系统中的水汽总是含有一些杂质，这些杂质是引起蒸汽品质不纯，受污染的主要根源【1】。
2.1回水水质低于国家给水标准
回水是热电厂供出蒸汽的冷凝水，在不影响给水质量的前提下，放宽一定标准后回水是可直接作为锅炉给水的[2]，但较低质量的回水，造成给水质量下滑，使蒸汽品质发生波动。
氧化铝采用纯拜尔法进行生产，其特殊性，使回水中常携带有Na+、Al3+、SiO32-，另外，普通碳钢材质的回水管网，容易冲刷携带大量Fe3+进入热力系统，占锅炉补给水70%比例的回水，就成为制约蒸汽品质最重要的因素。
2.2除盐水水质不达标
1）近年，百色右江上游新兴的化工厂、糖厂的生产，使右江水体自净能力下降，水体中有机物、氨氮、挥发酚等成分增加，且地下管网中多年沉积物容易造成工业水的二次污染，使除盐水的预处理难度增加。
2）制备好的除盐水在储存和输送环节，弱酸性物质逐渐溶解，铁离子析出，使除盐水电导率上升，pH值下降，为除盐水的达标供给埋下隐患。
2.3回收氧化铝焙烧余热后的除盐水品质下降
为达到焙烧炉产出的成品氧化铝粉从300℃降到80℃的目的，通常采用循环冷却方式排热。2010年，回收焙烧炉余热技改项目运行，除盐水替换循环水约170t/h，提升了除盐水初始温度约35℃，但由于关断阀卡涩失效或人为切换操作失误，会使循环水渗入或直接窜入除盐水，导致锅炉补给水污染。
2.4化学监督不到位
1）许多非专业和缺乏化学基础的人员进入分析岗位，化验分析操作不规范，分析效率低，许多常规分析项目如悬浮物、Al3+、Cu2+、COD、Cl-等，不能正常开展。
2）化学在线仪表监测水平比较低，使水、汽质量监控主要依靠2至4小时一次的人工检测，如化验人员责任心不强或者发生误检，加上人工检测的滞后性，会造成不合格蒸汽地供出。
3、综合策略
3.1回水在线监测系统的完善
当回水中钠离子含量在1000?g/L时，仅能引起电导出现2～3?s/cm的变化，也就是说当回水电导还在正常范围内时，回水中的钠离子已足以影响蒸汽品质，实现回水钠离子和电导的双保险在线监测才是正途。具体方法是当回水钠离子含量大于100?g/L或者电导大于10μs/cm时，停供回水并排污，待系统水质恢复正常后再进行供水。
3.2保证除盐水的达标供给
1）定期对预处理设备净水器、多介质过滤器和活性炭过滤器的填料层进行浸泡杀菌和强制反洗，防止滤层成为细菌滋生的温床，造成除盐水二次污染不达标。
2）通过将氨液加入点由给水泵入口母管前移至除盐水泵出口，提高除盐水PH值到8.5～9.2，有效防止除盐水供水管道金属腐蚀产物的增加。另外，直接将供水钢衬复合管更换为0Cr18Ni9Ti不锈钢管，也可直接杜绝除盐水中铁离子的上升。
3.3焙烧除盐水回水实现在线监测
焙烧循环水的主要由氧化铝蒸发二次冷凝水补给，当其轻微渗入除盐水后，电导率变化最明显，为快速判别除盐水被污染的情况，在焙烧除盐水回水管上加装在线电导表，与低除进水阀及除盐水排污阀进行联锁，当除盐水电导超过 5μs/cm时，切断除盐水的使用并排污。另外，在氧化铝焙烧炉流化床冷却水源两道关断阀之间，设常开阀，降低了循环水泄漏的几率。
3.4完善化學监测手段
近年来，水化验人员100%取得了省质量监督局颁发的锅炉水处理操作证，分析误差已大有改观。通过实践摸索，化验室正向水质分析多项目发展，并制定了三级水质监督“防火墙”，做到当班时段常规监控、交接班时段防范监控、日常抽查监控），监控数据利用内部互联网实现共享，调度台根据指标波动情况调整操作。
4、结论
综合策略的实施，使除盐水和回水质量有了明显提升，2013年锅炉蒸汽合格率接近99.8%，汽轮机通流面积盐现象得到有效的控制。
参考文献：
[1] 李培元，火力发电厂水处理及水质控制，中国电力出版社
[2] 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-2008）