关于CCPP锅炉炉水pH值偏低原因的分析及处理实践

摘要：本文针对邯钢老区CCPP锅炉炉水pH值偏低的现象进行分析和调整，找出pH值超标的原因，通过提高补给水水质质量，严把药剂质量，调整加药方式，终于解决炉水pH值偏低的问题。

关键词：CCPP 炉水pH值 分析 调整

1、邯钢老区CCPP发电系统

邯钢老区现有两套49MW的燃气—蒸汽联合循环机组（简称CCPP），以炼铁副产品高炉煤气作为主燃料，燃烧产生的高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功，将机械能转换为电能输出；燃气轮机排出的余热烟气直接进入余热锅炉，产生高温高压蒸汽，进入蒸汽轮机，利用蒸汽轮机发电机将热能转化为电能，从而实现联合循环发电。

为了保证蒸汽质量和防止设备腐蚀，高压蒸汽发生系统的锅炉对水质要求非常高，而pH值是需严格控制的指标之一。

2、炉水pH值偏低可能产生的影响

pH值定义为水中氢离子的浓度的负对数，是衡量水的酸碱性强弱程度的指标，它的高低直接影响锅炉的正常运行，可以说炉水pH值是表征锅炉水化学优劣的关键性指标，因此控制好炉水pH值指标至关重要。

2.1 对蒸汽品质的影响

pH值过低无法进一步抑制硅酸盐类的水解，最终造成蒸汽中携带大量硅酸盐，使得蒸汽品质恶化，抽汽后进入蒸汽管网，也会影响到冷轧、炼钢等需要生产蒸汽的使用用户，最终影响产品质量。

2.2 对设备寿命的影响

氢离子在电化学腐蚀中称为去极化剂，当炉水中pH值小于9.0时，能够破坏金属膜，与锅水接触的设备腐蚀加剧，进而缩短了设备的使用寿命，增加了生产运行成本。

2.3 对系统排污的影响

当pH值在一定范围内时，炉水中钙离子与药剂中磷酸根进行反应，最终生成水渣，通过排污方式将杂质排掉。但是pH值低限运行势必阻碍水渣的形成，同样影响电站的经济、安全运行。

3、炉水pH值偏低原因的分析

目前，邯钢CCPP工艺参数锅炉汽包压力为6.08MPa，依据GB/T 12145—2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中的pH标准值应为9.0～10.5，期望值为9.5～10.0，邯钢老区CCPP自投产以来，两套锅炉炉水pH值一直控制在9.0～10.0之间，偶尔会出现几次pH值超标现象，但从2011年11月至2012年年初期间，锅炉给水pH值均正常的情况下，炉水pH值出现连续偏低现象，按照常理锅炉给水浓缩，炉水pH值本不应该下降。为了控制炉水pH值指标，采取增加药剂投加量的措施进行遏制，虽然短期见了成效，但实在无法保证指标长期正常，甚至还出现由于药剂投加量的增加使得水质电导率、磷酸根过高。

锅炉给水包括补给水、回水和疏水等，为查找原因，从补给水水质变化、锅炉运行、炉内加药药剂质量三个方面进行详细分析。

3.1 补给水水质的变化

锅炉补给水（软水站出水）的水源为中水，其中有机物成分较为复杂，有机物含量过高。虽然锅炉补给水为膜处理出水，但仍有CODCr、氨氮和其他未知有机物随给水进入了汽包，在高温高压下，各种有机物分解生成有机酸，有机酸在炉水中积累会造成炉水pH值偏低。

利用现有分析手段对水质进行了分析，数据如下：（如表1）

由于CODCr分析过程中需要加热2小时，故补给水加热前后CODCr分析结果变化不明显。

3.2 锅炉运行

锅炉在磷酸盐加药正常时，当锅炉运行负荷增加时，锅炉中的磷酸盐浓度会明显降低；而当锅炉负荷降低或停炉时，锅炉中的磷酸盐浓度又重新升高，盐分浓度不断变化就会给锅炉的各项指标带来影响，这个过程中也会引起炉水pH值的瞬时降低。

3.3 炉内加药药剂

考虑到有时因加药药品质量不合要求，药品中有少量有机酸，也会导致炉水pH值偏低。运行过程中将固体药品加水稀释，理论稀释浓度为12.5克/升进行炉内冲击性加药，HG/T2517-2009《工业磷酸三钠》中规定工业磷酸三钠浓度为10克/升时，pH值为11.5～12.5。故各取两批磷酸三钠药剂，对其pHPH值、CODCr、氨氮进行检测，比较结果如下：（如表2）

4、处理措施及调整效果

4.1 补给水水质控制

提高补给水pH值，由原来7～9.5提高至8.5～9.5，期望弥补炉内pH值的下降趋势。

4.2 加强排污

由于炉内汽包内件及部分联箱死角部分会存在高温高压分解的有机酸，在不停机情况下，短时间内很难彻底清除，当炉水有机酸积累到一定程度后，就表现为pH值下降，因此锅炉运行中控制好汽包液位，必须加强排污，在pH值不合格的情况下，通过加强排污后，pH值在短时间内迅速恢复。

4.3 改变加药方式

当出现炉水pH值偏低时，迅速加大磷酸三钠的投加量，虽然有助于提高pH值，但往往给操作带来误导，而此时pH若按常规来控制的话，实际投加药量远远大于正常投加量。若控制炉水磷酸根在10mg/ L以上，炉水pH值过高，容易产生“汽水共腾”，严重影响锅炉安全运行，同时从溶液中析出的沉积物沉积在炉管上，容易发生爆管。因次，岗位通过摸索控制钠离子与磷酸根的比例，改变加药方式由冲击式转变为连续加药。

4.4 药剂监督

HG/T2517-2009《工业磷酸三钠》中虽然没有规定有机物含量指标，但尽可能保证磷酸三钠中低含量的有机物也是炉内pH值控制的关键，对每批磷酸三钠药剂做pH值、CODCr、氨氮的测定，对指标异常的药剂进行及时更换。

4.5 效果

经过一个多月时间的分析调整处理，将1#系列和2#系列的炉水pH值调整至合格范围内，如图1图2：

通过开展实验攻关，最低限度减少了锅炉的腐蚀率，CCPP1#炉pH值月合格率由最初68.37%提高至97.94%，CCPP2#炉pH值月合格率由最初69.39%提高至96.91%。

5、结语

结合锅炉运行，参照GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中水质标准，适当提高补给水水质可以作为解决炉水PH值偏低的重要手段。在锅炉运行中必须要加强排污，采用合适的加药方式是电厂水质管理必须重视的一个问题，这将关系到锅炉能否长期连续运行。

由于分析手段的限制，仅对CODCr和氨氮两种有机物进行分析，仍避免不了其他未知有机物的存在；补给水和磷酸三钠中的有机物导致炉水中有机物含量过高，高温高压后分解成有机酸，是引起炉水pH值下降的主要原因，因此在锅炉运行中要严把药剂质量关。

推荐访问:偏低 锅炉 实践 原因 分析