爐水低磷酸鹽處理的應(yīng)用

九江電廠125MW/200MW機組爐水低磷酸鹽處理的應(yīng)用江西九江發(fā)電廠余小瑞隨著超高壓、高參數(shù)、大容量機組對汽水品質(zhì)，防腐蝕要求的不斷提高，汽包爐水處理工藝也在不斷改進與完善，以保證機組運行的安全性與經(jīng)濟性?；趯t水處理工藝認識的不斷深入與探索，近年來，提出了汽包爐水低磷酸鹽處理理念，并在實踐中得到了較為成功的應(yīng)用。借鑒國內(nèi)同類型機組爐水低磷鹽處理經(jīng)驗，九江電廠于2005年2月始在兩臺125MW機組和兩臺200MW機組汽包爐水首次應(yīng)用了該處理工藝。經(jīng)過半年多的運行實踐對比試驗證明，采用低磷鹽處理對于穩(wěn)定控制爐水PH值，降低爐水含鹽量和SiO2含量，提高蒸汽品質(zhì),防止和減少鹽類“隱藏”現(xiàn)象發(fā)生，減緩爐管沉積腐蝕，降低加藥成本等均取得了明顯的作用和效果?，F(xiàn)就九江電廠汽包爐水低磷酸鹽處理前的不同階段的不同處理方式作回顧性比較。一、常規(guī)磷酸鹽處理與協(xié)調(diào)磷鹽處理的弊端125MW#1.2機組和200MW#3.4機組分別于80年代初和90年代初投入運行。1997年7月前，四臺機組爐水均采用常規(guī)磷酸鹽處理，單一向爐水中加入Na3PO4，控制爐水PO43-2～8mg/L、PH9～11、SiO2＜1.5mg/L，爐水中維持述剩PO4-3量以消除給水系統(tǒng)帶入的殘余硬度，達到防止Ca2+、Mg2+垢的生成，因爐水維持了較高的堿度，對爐管的危害主要是Na0H堿性腐蝕，由于自動加藥不完善，機組負荷的大幅波動，凝汽器銅管泄漏等原因，常造成爐水品質(zhì)不合格，直接影響了蒸汽品質(zhì)。1997年7月后四臺爐均實施協(xié)調(diào)磷酸鹽處理工藝。控制爐水PO4-32—8mg/L、PH9-10R值：2.3-2.85，導(dǎo)電度＜50μS/cmSiO2＜1.5mg/L，爐水加入Na3PO4和Na2HPO4混合液（Na3PO4/Na2HPO42:1配液濃度1.0

—1.5%）。運行中根據(jù)R值的變化調(diào)整Na3PO4與Na2HPO4配比加入量。協(xié)調(diào)磷酸鹽處理對于防范爐管酸性腐蝕和游離NaoH堿性腐蝕，減少爐管垢鹽沉積，提高蒸汽品質(zhì)客觀上起到了積極作用。然而，從常規(guī)磷酸鹽處理到協(xié)調(diào)磷酸鹽處理不可避免地產(chǎn)生了以下危害弊端。1、鍋爐受電網(wǎng)調(diào)峰及設(shè)備缺陷處理而大幅調(diào)整負荷工況時，爐水常發(fā)生磷鹽暫時消失現(xiàn)象。當(dāng)負荷快速升高過程中，爐水磷酸鹽含量出現(xiàn)大幅降低，嚴重時出現(xiàn)測不出PO4-3，而PH升高超標，當(dāng)鍋爐降負荷或停爐過程，沉積于爐管的磷鹽又重新溶于爐水中，表現(xiàn)為磷鹽含量偏高，PH值驟降。1998年#1爐因工況變化曾出現(xiàn)爐水PH7.8PO43-16mg/L，運行中被迫加入NaOH以緩解酸性腐蝕。2、當(dāng)凝汽器發(fā)生泄漏時，協(xié)調(diào)磷酸鹽處理已無法滿足爐水品質(zhì)正常控制要求，運行中無論調(diào)整加藥量和配藥比，R值均難以控制合格范圍，泄漏所產(chǎn)生的酸性或堿性腐蝕客觀上已經(jīng)存在，更多的表現(xiàn)是影響到蒸汽品質(zhì)的全面劣化，最終增加了爐管的結(jié)垢腐蝕.以下是2002年1月9日#1爐大修化學(xué)清洗前水冷壁后墻向火側(cè)爐管垢樣成分測定結(jié)果。#1爐水冷壁后墻面火側(cè)垢樣成分（%）水份SiO2R2O3CuOCaOMgOP2O5校核1.656.0775.950.3111.21.10.5296.7以上垢樣分析結(jié)果表明：此垢樣成分主要為氧化鐵垢：其次為鈣鎂與硅垢，微量銅垢。水冷壁鈄坡管割管向火側(cè)垢量分析G=386.98g/m2，該爐距上次大修清洗時隔五年零四個月，計算此段管沉積速率達73g/m2.a，結(jié)垢速率之快除在運行期間凝汽器銅管頻繁泄漏，也與協(xié)調(diào)磷鹽處理的弊端相關(guān)。為徹底解決因凝汽器泄漏時爐水品質(zhì)的影響，2002年后，九江人員對各運行爐的加藥過程與汽水品質(zhì)變化進行分析比較，肯定了低磷酸鹽處理的應(yīng)用成效，并根據(jù)各運行爐汽水SiO2含量，蒸發(fā)量及爐管垢鹽沉積量的差異，擬訂了針對每臺機組爐水工況個性化處理方案。此方案以嚴格控制爐水PH值為主要參數(shù)，重點控制爐水游離NaoOH量。具體為

:#1.2爐PH9.4

～9.6，#2爐PH9.4

～9.7，#3爐PH9.3

～9.5。為有效減少爐水低磷酸鹽對消除給水殘留硬度和除硅酸能力不足，九江電廠在采用低磷酸鹽處理工藝同時，嘗試應(yīng)用國內(nèi)最新研制一種新型爐水在線清洗劑。該清洗劑與磷鹽液混溶同時加入鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)，其特點是清洗劑在高溫狀態(tài)下能緩慢溶解爐管內(nèi)壁垢鹽，提高傳熱效率，降低煤耗，且對金屬基體無侵蝕,達到延長鍋爐化學(xué)清洗周期或免除化學(xué)清洗之目的。目前該工藝尚處試驗階段。實驗成功后，將對提高鍋爐運行的安全性與經(jīng)濟性產(chǎn)生積極的意義。三、低磷酸鹽處理的優(yōu)越性1、能有效防范爐水“磷鹽隱藏”現(xiàn)象發(fā)生，減緩爐管腐蝕。2、爐水PH值更易控制平穩(wěn)合格，減少了運行人員頻繁調(diào)整加藥泵流量和啟、停操作。3、大幅減少了爐水處理磷酸鹽耗量，從而降低了加藥成本，現(xiàn)在每臺爐的耗量僅為原來的八分之一。4、能減少鍋爐排污熱損失和補給水量。由于爐水含鹽量的減少和蒸汽品質(zhì)的提高，九江電廠鍋爐定期排污由原來的每二天一次延長至每五天一次，連續(xù)排污率也由原來0.3%減至0.1%。5、配藥簡單方便：Na3PO4、NaOH，鍋爐清洗劑混溶于同一溶解箱。6、機組啟動后，各汽水品質(zhì)能較快達到合格要求。四、異常情況的處置與改進建議低磷鹽處理依然強調(diào)凝汽器不發(fā)生泄漏，加藥連續(xù)均勻，在線儀表準確可靠，為此，九江電廠在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，制訂了以下特殊情況的處置措施。1、當(dāng)凝汽器泄漏，凝結(jié)水出現(xiàn)硬度時，適當(dāng)加大排污量并補加NaOH量，當(dāng)硬度≥2.0μmol/L爐水SiO2≥0.45mg/L時，無論負荷高位，均開大連續(xù)排污，增加定排污次數(shù)，應(yīng)立即改為協(xié)調(diào)磷酸鹽處理方式，控制PO4-32—5mg/L，PH9–10.2、當(dāng)機組啟動階段，因補水量大，系統(tǒng)水趣于中性,為盡快使爐水PH＞9.0此時需提高加藥濃度和NaOH比例，由備用溶解箱配制，爐水品質(zhì)正常后，倒換低磷鹽溶解箱。3、九江電廠#3、4爐磷鹽加藥泵變頻自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)幾年前已安裝，因熱工信號反饋不靈敏和變頻器配置不合理，一直未能正常使用（#1、2爐未設(shè)計），為保障加藥的連續(xù)均勻建議盡快安裝或完善各運行爐磷鹽泵的變頻自動控制。4、目前所加入的Na3PO4為工業(yè)品純度，為減少爐水中的雜質(zhì)含理，建議使用化學(xué)純級別5、配藥濃度不精確；由于運行班次的交替操作，對溶解箱內(nèi)