火电机组凝结水污染诊断技术及其应用

冷凝水是锅炉给水的主要成分。一旦凝结水被污染，即使配备了凝结水处理设备，也会影响给水和蒸汽的质量。分析凝结水水质恶化的原因，迅速找出污染源，可以减少或减轻水汽的恶化，保证热力设备的安全。基于此，建立凝结水污染模型，通过模型确定凝结水污染因子，从而保证凝结水品质，是火电厂的重要任务之一。信息技术的发展也促进了火电厂的监控、数据存储和分析的质变。目前，SIS系统已基本成为火电厂的标准配置，其数据采集和存储能力的快速发展为凝结水污染分析创造了有利条件。凝结水污染模型结合SIS系统存储的历史数据，可以快速准确地确定污染源。

一是凝结水水质监管存在问题

目前火电厂单机容量机组参数不断提高，对水质要求更高，相应的机组系统也越来越复杂。凝结水是利用冷却介质(水或空气)使汽轮机中的蒸汽凝结的水，包括汽轮机凝结水、各种排水、生产回水、补给水等。，容易被污染。合格的凝结水品质是保证整个水汽系统安全的前提。以亚临界机组为例，虽然假设凝结水的氢电导率标准为0.3μS/cm，但一旦凝结水的氢电导率超过0.15μS/cm，凝结水就可能被污染。为保证锅炉和汽轮机叶片不结垢、不腐蚀、不积盐，除集控运行值班员和辅控化学监督分别做好日常运行和监督工作外，发现凝结水的劣化趋势，分析原因，及时处理，是监督工作的重中之重。日常汽水监督的实际情况表明，凝结水的各项指标都容易出现问题。

在传统的火电厂水汽监督中，运行人员定期进行盘面监控或抄告发现问题。一旦凝结水氢电导率异常，无法立即追查，将导致异常处理困难。

其次，建立凝结水污染诊断模型。

国内外通常采用连续测量凝结水中氢电导率、溶解氧和钠的方法来监测凝结水质。氢电导率的测定是水样先流过氢阳离子交换树脂柱，去除碱化剂对电导率的影响，然后测定氢离子交换后的水的电导率。根据氢电导率的测定方法，被测水样通过氢阳离子交换树脂后，阳离子被除去，水中只剩下阴离子(如Cl-、SO42- 2、PO43-、HCO 3-3-和F-)及相应的氢离子，羟基自由基被氢离子中和而被消耗掉，在电导率中没有反映出来。因此，氢电导率的测定可以直接反映水中杂质阴离子的总量，结合溶解氧和钠来监测凝结水的质量。

一般来说，造成凝结水污染的主要原因有:(1)凝汽器不严密，含有杂质的冷却水泄漏，给凝结水带来各种盐类物质(离子杂质)、悬浮物和硅化合物、有机物；(2)开式冷却水漏入凝结水，给凝结水带来各种盐类物质(离子杂质)、悬浮物、硅化合物、有机物；(3)排水系统设备和管道腐蚀产生的杂质离子和金属腐蚀产物。

根据火电机组凝结水系统的特点和凝结水的污染源，需要建立污染模型，判断凝结水的污染因素。建模时，从大量与凝结水水质相关的系统中选取与建模主题相关的因素。重叠信息简化后，应用凝结水水质指标，结合可能的污染源，总结建立凝结水污染模型。通过对凝结水水质数据和凝结水污染模型的分析，可以准确判断污染源，对凝结水水质监测和污染诊断具有重要意义。表1是凝析油污染时水质变化(恶化)的经典诊断模型。

三。冷凝水污染模型的应用方法

3.1冷凝水污染判断

在线氢电导率在检测凝结水水质变化时较为敏感。因此将其作为重要的水质监测指标，以溶解氧、钠等人工检测的硬度等指标作为辅助手段，建立完整的反映凝结水水质的数据。通过SIS系统数据库，获得氢电导率、溶解氧、钠等数据。都导出为历史曲线趋势或数据分析，与表1中的模型对比，可以快速分析凝结水污染的原因，如医院凝结水的氢电导率和硬度升高，基本可以确认凝汽器泄漏，为事故和异常处理赢得宝贵的时间。

3.2特殊情况下冷凝水污染的判断

在实践中，当凝结水污染的影响因素不明显时，需要根据表1中的模型逐一检查污染源。比如凝结水氢电导率仪阳离子交换树脂失效导致的氢电导率升高，并不是凝结水的真正污染，而是凝结水补给水的高电导率导致凝结水氢电导率升高。凝结水补充水在线电导率仪可用于快速分析和发现问题。

四。冷凝水污染模型的应用实例

某火力发电厂有8×600MW亚临界机组和2台660MW超超临界机组，1#~4#机组为湿冷机组，其中1#~2#机组为钛管，3#~4#机组为双相不锈钢管，5#~10#机组为直接空冷机组，其汽动给水泵小汽轮机凝汽器为不锈钢管，但汽动给水泵小汽轮机的凝结水全部循环。利用该模型对凝结水污染实例进行了验证，结果如表2所示。

动词 （verb的缩写）结论

(1)通过理论建模和实际案例，火电厂SIS数据库中存储的凝结水水质历史数据可以为凝结水监测、劣化趋势、异常诊断和分析提供先进便捷的技术手段，提供可靠的数据支持，从而快速准确地确定凝结水的污染源，为保证机组水汽质量提供可靠保障。SIS数据库技术还可以为其他水处理行业建设智慧水务提供必要的基础数据信息。

(2)凝结水的氢电导率已成为监视机组凝结水水质的重要手段。与其他指标相比，可靠性高，能反映凝结水水质的变化，准确、及时、灵敏，对凝结水水质的监督具有重要意义。

(3)一旦凝结水被严重污染，即使冷却水是淡水，凝结水精处理混床也可能被穿透，从而影响给水和蒸汽质量。因此，正确分析凝结水氢电导率变化的原因，迅速找出污染源，可以减少或减轻水汽劣化对热力设备的影响。

(4)凝汽器泄漏是凝结水污染的一种常见形式，但开式冷却水污染和凝汽器泄漏污染的结果具有一定的共性。如果可以通过堵漏等措施消除冷凝器泄漏污染，就要找到开式冷却水污染冷凝水的污染源。

(5)真空泄漏造成的二氧化碳污染冷凝液不可忽视，因为它隐蔽性强，系统复杂，查找污染源难度较大。尤其是空冷机组本身的空冷系统体积庞大，更容易让空气漏入冷凝器，让CO2溶解到冷凝液中。当凝结水水质异常时，可以通过增加氨的量来提高凝结水的pH值，保证凝结水的100%处理，防止水汽系统被腐蚀。(来源:内蒙古大唐国际托克托发电有限公司)

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