胡修柱
(玖龙纸业(天津)有限公司)
热电联产机组防止结垢积盐问题的诊断分析
胡修柱
(玖龙纸业(天津)有限公司)
玖龙纸业(天津)有限公司自备电站的热电联产机组给水及蒸汽系统皆为母管制,给水组成源自#3、#4机凝结水、造纸生产返回水和除盐补给水,造纸生产返回水水质经常劣化,有时达到非常严重的程度。由于生产返回水的水质不稳定,给热电联产机组的稳定长周期满负荷运行带来较大问题;造成所有机组运行推力瓦温的升高,带负荷能力严重下降,其中有的机组甚至带负荷不足50%额定设计容量。
经过大量的高低负荷试验以及80MW机组大修揭缸检查,发现高压部分转子、隔板(1-8级)叶片正常,基本无积盐,中低压部分转子、隔板叶片(9-18级)积盐严重,且积盐程度、硬度各不相同,9至15级转子、隔板叶片积盐严重,16、17、18较轻,19、20两级因到此处蒸汽湿度大,叶片光滑无积盐,末级叶片进汽顶部无硬质合金(司钛立)防护或已冲刷掉。
由于热力系统内杂质的存在及高温高压运行条件,腐蚀、结垢、积盐是随时发生的,但各机组发生的程度不同,同一热力系统中各部位/各设备情况各异。虽然如此,共同的问题还是汽水品质以及水工况控制问题,其关键是控制给水品质。给水杂质量增大,将会影响炉水品质导致腐蚀和结垢,控制不当也会引起蒸汽品质恶化,更为严重的是锅炉过热蒸汽减温水源自给水,给水中的杂质将原封不动、100%地进入/喷入过热蒸汽中,或引起过热器积盐或带入汽轮机积盐,还有部分进入凝结水;针对玖龙纸业自备热电联产机组的锅炉用水系统,采取以下措施进行改进:
1.加强对生产返回水的监督,对生产返回水在回电厂之前就做好监督,出现恶化时,在进入回水管之前就被排放掉,保证回来的返回水为合格水。
2.对锅炉加药设备要保证能正常使用,加药泵要有备用,并可调整药量大小;各炉连排及定排阀门能灵活开闭正常使用,连排阀门要保证流量可调整控制,才能保证排污量正常,不致于造成浪费或排污量过小而影响水质。要坚持按规定排污,确保炉水品质。
3.加强锅炉水位、水质控制且保证不超负荷运行,不然会使汽蒸汽含盐量迅速增大、品质恶化,即使短时间的蒸汽品质恶化也可能造成汽轮机的严重积盐;另外炉水水质控制不当和锅炉负荷急剧变化也会引起汽水品质不正常,造成异常腐蚀和结垢,给系统运行带来安全隐患。
4.当凝结水出现异常时,要及时处理,应降低锅炉负荷采用半边堵漏或停机处理,绝不能拖延
5.化学水汽品质监督是水汽品质控制的眼睛,必须要配置正常运行必要的化学在线表。每2小时取样检测一次对于单元单纯发电机组尚可,但仍然需要在线仪表辅助。
6.除盐系统必须运转正常,保证足量高品质除盐水供应。反渗透系统出水水质劣化导致混床不堪重负再生频繁,一套反渗透系统产水电导率在10~20?S/cm之间,另一套反渗透系统产水电导率已接近50?S/cm,这使混床的制水成了瓶颈,要么换反渗透组件,要么在混床之前增加一级复床除盐,来保证系统需要大量补充水或在生产返回水劣化必须排放时足量、高品质的除盐水供应。
7.要使除盐系统运转正常,反渗透进水必须符合要求,预处理要加强。
反渗透是预脱盐非常好的“绿色”技术,但它是比较“娇贵”的,容易被污染而性能下降,维护成本高,使用不当则使用寿命大大缩短,更换膜会造成企业很大的经济负担。从热电系统反渗透的现状来看,需要注意和解决如下问题。
(1)混凝池流速要稳定,也就是说清水的用量必须稳定,或者清水箱要有足够的富裕容积。如果清水用量不稳定而要求混凝池的流量/流速频繁变动则会造成矾花很难沉降下来,清水质量也没有保证。
(2)混凝池要有完善的冲洗及排水设施,需按要求定期冲洗清理,应根据水量及时调整药量,才能保证产水水质合格。
(3)化水车间过滤器进出口压差大要及时反洗,才能保证产水合格。因河水含有机物等杂质较多,仅用过滤器处理效果不是很好,建议增加超滤设备,加强原水预处理,减轻反渗透污染和反渗透负担,使反渗透产水量和产水电导衰降速度降下来,才能减少反渗透清洗频率,保证整个系统的稳定,也可延长反渗透膜的使用寿命。
(4)预处理增加超滤后,建议更换掉现在使用的大部分膜,使反渗透产水电导尽可能降低,以增加混床运行时间和产水量,使整个系统稳定运行。
8.造纸要稳定,热电要先行;配置并投运正常化学在线仪表—最好能接入DCS和全厂MIS系统
(1)在造纸生产线蒸汽凝结返回水配置电导表,至少每台纸机的返回水管路中要配置。
(2)凝结水配电导表;
(3)过热蒸汽、饱和蒸汽要配电导度表;
(4)除盐混床出水要有电导在线纪录曲线;
(5)给水、炉水要配pH在线表及电导度表。
要及时保养维护上述在线仪表,且保证可随时调出其纪录曲线及数据。
9.在目前状况下,采取必要措施保证给水品质,加强锅炉水位、水质控制且保证不超负荷运行,严格控制锅炉运行在优化水工况,缓解腐蚀结垢和积盐。
经过一系列设备系统优化以及管理方面的重视和提高,3个月后玖龙纸业(天津)有限公司所有热电联产机组均解决了汽轮机叶片积盐结垢、推力瓦温的升高和带负荷能力不足的问题,设备健康水平大大提高。