發(fā)電公司間接空冷系統(tǒng)冷卻三角管束內(nèi)壁采用了一種弱堿性的鈍化方法–MBV法,因管束為鋁材質(zhì),鋁離子較為活躍,對(duì)水質(zhì)要求較高,當(dāng)pH值大于9時(shí),OH-對(duì)管束表面的鈍化膜水解速度大大加快,對(duì)管束腐蝕速度也隨之加快,在投運(yùn)初期,由于循環(huán)水pH值升高,#1、#2機(jī)組間冷循環(huán)水pH分別為9.31、8.99,大于廠家要求PH值7.0-8.0的規(guī)定值,已經(jīng)超出穩(wěn)定pH值控制范圍,需采取有效措施控制循環(huán)水的pH值,以保證機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行。
1 間冷循環(huán)水概況與問題分析
根據(jù)對(duì)比同類型企業(yè)系統(tǒng)工藝以及對(duì)間接空冷系統(tǒng)運(yùn)行情況的分析發(fā)現(xiàn)以下主要問題并做出對(duì)應(yīng)分析。
01現(xiàn)間冷循環(huán)水概況:
間冷系統(tǒng)廠家要求循環(huán)水pH控制在7.0-8.0。間冷塔循環(huán)水補(bǔ)水為除鹽水,pH值為6.34-8.01之間,平均7.27(取自2016年全年數(shù)據(jù)值);在不加聯(lián)氨和氨水的情況下,現(xiàn)#1、#2 機(jī)組間冷循環(huán)水pH分別為9.31、8.99,已經(jīng)超出穩(wěn)定PH值控制范圍。
運(yùn)行記錄參考表
因管束為鋁材質(zhì),鋁的穩(wěn)定pH區(qū)域在4.45-8.38,相關(guān)資料也表明循環(huán)水pH值的高低直接影響著間接空冷冷三角管束的腐蝕性能,當(dāng)循環(huán)水pH值控制在4-8.5時(shí)(補(bǔ)充pH值處于該階段時(shí)不容易腐蝕),pH值越高,冷三角管束的腐蝕速度越快。
鋁的電位-pH
機(jī)組間冷循環(huán)水pH超出穩(wěn)定pH值控制范圍,若間接空冷循環(huán)水水質(zhì)不能得到有效控制,冷三角底部管束與管箱接口處將會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,并逐漸發(fā)生泄漏。
管束泄漏部位及腐蝕情況
02 間冷循環(huán)水pH超標(biāo)原因分析:
間冷系統(tǒng)換熱鋁管為純鋁材質(zhì),在鋁管出廠時(shí)內(nèi)壁采用弱堿性的鈍化方法–MBV法,由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)弱堿性鈍化液溶解在循環(huán)水中,pH升高后鋁溶解在堿性介質(zhì)里面產(chǎn)生鋁酸,鋁酸顯弱堿性,造成循環(huán)水的pH值逐步升高。在堿性介質(zhì)中,鋁表面的氧化膜會(huì)不斷溶解,發(fā)生自腐蝕。其腐蝕行為可以表示為:2A1 20H- 6H20=3H2 2Al(OH)4-
這種腐蝕往往伴隨著析氫過程。析氫反應(yīng)發(fā)生在鋁合金基體與腐蝕產(chǎn)物吸附層之間,對(duì)腐蝕產(chǎn)物阻擋層有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔?。鋁氧化膜由于溶解和析氫反應(yīng)中其多孔結(jié)構(gòu)的氧化膜脫落而喪失保護(hù)作用。由于鋁在堿性介質(zhì)中特殊的化學(xué)特性,其形成的致密氧化層不再起到緩蝕作用,造成間冷系統(tǒng)換熱鋁管的腐蝕并泄露。
設(shè)計(jì)依據(jù)、原則及范圍
根據(jù)項(xiàng)目原水特征,結(jié)合已有的工程實(shí)例,在確保出水達(dá)標(biāo)的前提下,科海思采用成熟、可靠、技術(shù)先進(jìn)的處理工藝。
01設(shè)計(jì)參數(shù)和要求:原水水源和水質(zhì)統(tǒng)產(chǎn)水指標(biāo)
02設(shè)計(jì)及改造原則設(shè)計(jì)及改造思路
在陽床及解析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,本著技術(shù)先進(jìn)適用、工藝措施針對(duì)性強(qiáng)、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、運(yùn)行易開易停,一次性投資與日常運(yùn)行費(fèi)用綜合較省、較大限度的減少場(chǎng)地占用面積及較大限度的使用原有的處理設(shè)施的原則;通過對(duì)目前同類或相近項(xiàng)目處理技術(shù)的綜合分析,特別是相程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了充分的多方案比較,得出較優(yōu)化的工藝。
設(shè)計(jì)及改造范圍:
本方案設(shè)計(jì)及改造范圍為間接空冷系統(tǒng)陽床及解析系統(tǒng)設(shè)備制造,包括設(shè)備選型、安裝工程等直接工程和本工程的設(shè)計(jì)、調(diào)試、培訓(xùn)等間接工程;但不包括土建施工、外部供電、引水、排水和綠化、道路等輔助工程,也暫不考慮處理站的通訊、交通運(yùn)輸和供配電、供熱、采暖等輔助工程。
陽床pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用進(jìn)口陽離子交換樹脂并配套離子交換器及附屬管路閥門,解析采用噴射器系統(tǒng),配置專用解析泵。解析用水采用除鹽水,解析劑采用30%工業(yè)鹽酸,酸由專用貯罐放入計(jì)量箱內(nèi),經(jīng)噴射器按一定濃度將解析液送入交換柱中。陽床陰床樹脂與混床共用一套解析系統(tǒng)。酸堿貯罐采用高位布置方式,酸堿儲(chǔ)罐中的酸堿利用自身重力流入酸堿計(jì)量箱中。
酸高位槽及酸計(jì)量箱的排氣口與酸霧吸收器連接,吸收器內(nèi)裝填料,酸霧從低部進(jìn)入,與上部噴下的水進(jìn)行接觸,將酸霧吸收。
03 工藝流程
是特級(jí)強(qiáng)酸型離子交換樹脂,氫H 陽離子交換樹脂,是一款有較高的交換容量,并同時(shí)擁有解析的物理及化學(xué)穩(wěn)定品質(zhì)。其無裂紋特性和均勻的粒度,具有傳統(tǒng)的離子交換樹脂無法取代的優(yōu)勢(shì),可減少壓力損,延長(zhǎng)樹脂壽命,保證出水品質(zhì),并具有較廣泛的PH及溫度適應(yīng)范圍。通常以潮濕的氫型供應(yīng),具有較好的抗解析物污染能力。