(河南义马环保电力有限公司,河南三门峡472300)
作者:李霞(1980-),山西运城人,大专,助理工程师,研究方向:电厂化学。
摘要:文章主要介绍了在电厂运行中做好化学监督工作的重要性,并从几个方面探讨了做好化学监督工作应该如何进行。
关键词:安全生产;影响因素;化学监督
电厂化学专业虽然是火电厂生产过程中一个比较小的专业,但也是火电厂生产过程中不可缺少的技术专业之一,其技术监督工作是火电厂安全生产的重要保证之一,它和其他专业技术监督一起为火电厂的安全经济运行保驾护航。化学技术监督工作的任务是根据国家、行业以及网省公司制订的各种规程、规范、导则、准则、条例、管理办法等对水、汽、燃料、油以及废水、废液的各项指标进行分析监督,及时掌握设备运行状况,保证电力设备长期稳定运行,提高设备健康水析监督,并遵照“安全第一,预防为主”的工作方针,及时发现问题,消除隐患,防止电力设备在基建、启动、运行及停、备用期间,由于水、汽、油、燃料等品质不良而引起的事故,延长设备的使用寿命,保证机组安全、可靠运行。化学技术监督工作具有涉及面广、技术性强等特点。
电厂化学技术监督的主要对象是在各电力设备中做功的工质,即水、汽、燃料、油等,通过调整、控制各工质的监督指标在导则或标准规定的范围内,来控制或延缓锅炉、汽机等热力设备的结垢、积盐和腐蚀等,以防止其发生损坏事故。因为火电机组一旦安装就位并投入运行,锅炉、汽机、发电机、凝汽器等大型设备就已成定局,想要随意更换是不现实的,但供给机炉的水、汽、煤等的质量则可以通过化学工作人员的努力进一步提高,使各个工质的技术品质良好,从而为机组的安全、经济运行提供化学方面的保证,不然机组也会象人一样生病——结垢、积盐、腐蚀等。水汽质量不好,受害的只能是热力设备本身。
1影响热力设备安全的重要化学因素
长期以来,大家都认为化学问题是慢性病,不会直接威胁机组的安全,特别是当许多问题一起出现时,化学问题往往被其他问题所掩盖,而得不到关心和重视,其实随着机组容量的增大和参数的提高,化学监督越来越重要,由化学原因引起的设备事故也逐渐体现出突发性、快速性等特点,而且只要是化学原因引起的腐蚀破坏往往遍布整个设备,而决不可能只在局部发生。同时当其积聚到某一水平时,就会突然爆发,而这时往往面积大,程度深,已经无法挽回。所以重视化学监督指标的微量变化,加强化学监督管理,防微杜渐,是防止热力设备发生突发性事故的有力保证。
1.1炉水低PH值
在众多的监督指标中,给水、炉水的PH值是关键控制指标之一。炉水PH值异常,特别是低PH值时,会导致热力设备大面积损坏,严重影响火电厂的安全生产。产生低PH值的情况有以下几种:
①补给水呈酸性。由于炉外水处理操作不当或误操作,会使再生用酸直接进入除盐水,或阴床深度失效,制水系统直接出酸性水,造成除盐水PH值偏低,从而使供给锅炉的水PH值偏低,在高温高压或垢下浓缩的情况下,引起锅炉腐蚀爆管。
②酸洗残液引起炉水或局部炉水PH值极低:酸洗后酸洗液没有彻底冲洗干净,特别是系统死角处的残留,在锅炉再启动后,会引起炉水PH值大幅度下降,随着温度和压力的升高,锅炉设备在低PH值条件下发生快速、剧烈的反应,从而引起氢脆爆管。另外酸洗过程中,如果水位控制不当,酸洗液漫入过热器,机组再启动时,会引发过热器大面积爆管事故,严重威胁机组安全经济运行。
③凝汽器突然大量泄露或长期微漏,由此带入炉水的氯离子在水冷壁管垢下发生水解,也会引起垢下PH值下降。这种情况下的炉水PH值有时局部会下降至2以下,如果此时化学监督不到位,不能及时发现隐患,或处理时机延误,同样会导致锅炉大面积爆管。
④向炉内添加酸式磷酸盐或发生磷酸盐暂时消失现象,恢复时炉水也会出现低PH值。在对炉水进行协调磷酸盐处理时,为了控制R值在要求的范围内,需要向炉水中加入一定量的酸式磷酸盐(磷酸二氢钠或磷酸氢二钠)。当发生盐类消失现象时,酸式磷酸盐会在炉管管壁上发生沉积和溶解过程,从而引起炉水PH值下降,导致炉管发生大面积的酸式磷酸盐腐蚀。
1.2蒸汽质量差
汽轮机的流通截面是按要求设计的,当蒸汽中的二氧化硅、钠、铁等含量控制不当时,就会引起汽轮机流通部分严重积盐,减少蒸汽的流通截面,引起蒸汽流通量减少,从而导致汽轮机带负荷能力下降,直至达不到额定出力而停机,严重影响机组的经济性。另外如果盐份在汽轮机叶片上沉积,还会引发腐蚀,腐蚀点将成为应力集中源,在转子的高速旋转下,会发生叶片断裂,断叶片会连续破坏相邻叶片,引起汽轮机振动,严重时会造成飞车事故。
1.3发电机内冷水水质不良
发电机内冷水水质不良会导致发电机定子绝缘损坏,造成发电机烧毁事故。内冷水是一个独立的水循环系统,而且发电机线圈的通流面积又很狭小,如果内冷水水质不良,或引起线圈内结垢、腐蚀,从而造成线圈堵塞,严重时导致线圈发热,以至烧毁绝缘装置,若发生绝缘击穿其后果将不堪设想。
2加强化学监督,确保机组安全
做好化学技术监督工作,是保证火力发电机组安全、经济、稳定运行的基础,为此,应注意加强以下各方面工作。
2.1正确理解水汽质量标准,努力提高水汽品质
国标中规定的水汽质量指标是指机组可保持长期可靠运行的控制极限值,只是预防结垢、减缓腐蚀的最高限,平时运行控制应尽可能调整到最佳值,如有的厂为每一个指标再定一个期望值。有资料表明,长期使杂质含量维持在极限值附近,经过为期一年的运转,难免发生水质、汽质故障。对水汽质量进行检测、诊断、研究的经验表明保持水汽中杂质含量在标准值的3/4以下,可保证在1~2个大修期内无故障发生;如能达到标准值的1/3上下,则可避免出现腐蚀、结垢、积盐等故障。我们将上述两个范围分别称为注意值和期望值。
识别危险因素的首要条件是凝结水、给水、炉水和过热蒸汽中的杂质含量是否经常超过注意值,甚至达到标准值,超标的项目就是主要的危险因素。其次是考察超标的时间和幅度,如果超过总化验次数的1/50,则有危险。
2.2加强凝汽器管理,防止凝汽器泄漏,同时重视凝结水处理装置的投运
凝汽器泄漏是整个热力系统最大的污染源,在凝汽器的运行维护、停用保护等方面还有很多工作没被重视,特别是胶球清洗装置和循环水杀菌系统不能正常投运。另外,对循环水水质监督重视不够,有些单位将冲灰水、生活污水直接排入循环水,更有甚者把化学废水也排入到了循环水系统,其中的有害离子比如S2-、NH4+、NO3-等对铜管的腐蚀将产生重大影响。另外目前300MW及以上机组均设计了凝结水精处理系统,凝结水100%的经过处理是提高水汽质量,降低热力设备积盐结垢的有效途径,但是由于专业人员对凝混床的认识不足,导致凝混床的投运率不高,有的甚至弃而不用,因此必须首先提高对凝混床的认识.才能有效解决凝混床的正常投运问题。
2.3重视辅助水系统的监督
辅助水系统的监督,包括发电机内冷水、炉循泵冷却水、闭式冷却水等等,由于这些指标不参加总水汽品质合格率的统计,往往被忽视。由于发电机内冷水水质监督不到位,导致发电机线圈事故,影响机组正常运行的案例也时有报道,因此辅助水系统的水质监督工作也必须引起重视。
2.4加强燃煤监督,降低发电成本
燃煤的质量监督是火电厂化学监督的一个重要组成部分,它直接关系到锅炉的安全经济运行。火力发电厂的燃煤费用约占发电成本的70%—80%,发电用煤实行按质计价,燃煤的科学化监督管理对锅炉的安全运行和电厂经济效益的提高非常重要。因此应加强对入厂煤和入炉煤的煤质监督,及时发现燃煤采制化方面存在的问题并加以解决,以保证采制化工作的规范性,确保化验结果正确可信,这也是降低发电成本的根本途径之一。
2.5重视开展机组的热化学性能试验
由于每台机组的性能差异,其水汽品质必然存在差异,热化学试验即是根据每台机组的特性来确定水汽品质,以便提供建立经济安全的机组运行工况的基础资料,达到节能降耗的目的。由于机组调峰频繁,而每台机组的负荷变化速率对水汽品质的影响均不相同,长期采用不适宜的负荷变化速率是引起汽轮机积盐、腐蚀的重要原因之一,必须引起高度重视。
2.6加强化学监督全过程管理
造成热力设备通流部位积盐、结垢、腐蚀,影响机组安全运行的途径是多方面的,存在于电力生产整个过程,以往我们对热力设备的化学监督只注重运行时的水汽品质合格率,以水汽品质合格率的高低来衡量监督工作的好坏,而忽略了对运行以外环节的监督。其实,不管哪个环节监督不到位,都会给设备带来威胁,比如取样头,其安装位置不对,或方式不对,取出的样就不具有代表性,实际上就等于失去了监督,同时也失去了控制,所以化学监督绝非化学一个专业的事情,应贯穿于电力生产运行的全过程。
另外,机组停用时,由于空气中的氧、二氧化碳和湿份的影响,设备表面不可避免地会发生腐蚀,一方面,这些腐蚀产物成为再启动时水汽品质的主要污染源,另一方面,停用时因腐蚀使金属表面粗糙,这种粗糙的表面又会促进运行中腐蚀的进行。由此可见,必须重视停用保护和冷态启动工作。
由于化学原因所引发的后果不像误操作那样立即反映出来,往往有个潜伏期,但是一旦问题积累,情况恶化,就难以挽回,且造成的后果非常严重,损失巨大。因此我们必须认真吸取经验教训,真正把技术监督作为企业的一种自觉行为,从思想和行动上加以高度重视。
2.7提高化学人员素质
一方面随着电力改革的不断深入和电力技术的快速发展,对化学人员的素质要求越来越高;另一方面由于历来对化学专业认识不足,认为化学简单轻松,造成化学人员层次差别较大,业务素质和分析基本功欠缺。所以强化培训化学人员的业务技能显得尤为重要,各单位应组织技术人员系统培训基本功,通过化学监督网等途径加强监督条例、法规的宣传,加强技术培训工作,只有人员素质提高了,才能有效发挥先进设备的优势,体现先进技术的高效性,才能保证化学监督的真实性和准确性。
化学监督工作是一个长期、细致的工作,对保障机组安全经济运行的重要作用正日益受到各级领导的高度重视。
参考文献:
[1]张晓非.关于化学监督技术工作的讨论[J].经济技术协作信息,2007,(21).
[2]李莉.电厂化学监督的质量控制体系[J].西南民族大学学报:自然科学版,2003,(S1).