化学除盐水电导率超标原因分析及处理杨锦

化学除盐水电导率超标原因分析及处理杨锦

杨锦

（陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市府谷县719400）

摘要：针对化学除盐水系统运行过程中出现除盐水电导率异常超标的现象，通水质查定试验分析，系统查漏等手段找出了混床出水、除盐水、给水等电导率异常的原因是水样中TOC超标，TOCi值异常，双室浮动阴床漏入阳树脂碎末，其主要来源为阳树脂有机物溶解及破碎所致。通过更换阳树脂、阴树脂、加强前级预处理系统后解决了上述问题，各指标恢复正常。

关键词：化学除盐水；电导率；超标原因分析

1背景概述

除盐系统制备、储存和输送合格指标的锅炉补给水，是避免热力系统结垢、腐蚀、积盐及热效率降低的关键。而电导率作为监测水质纯净度的重要指标，灵敏度高，可及时对水质的异常变化作出反应。《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2016）中规定，除盐水箱出口电导率不应超过0.4μS/cm（25℃）。发电厂根据水源水质情况和出水水质要求选择合理有效的成套化学水处理系统设备和除盐水储存箱作为锅炉补给水的主要设备。但在实际运行过程中，除盐水电导率超标的现象频发，出水水质恶化，进而影响机组水汽品质。本文就除盐水电导率异常升高的现象进行归类和分析，以找出有效的解决措施和控制办法。

2电厂化学除盐水电导率升高情况分析

化学除盐法指的是利用离子交换反应的工作原理，对电厂热力系统水资源进行除盐处理，采用化学除盐法处理的水被称作除盐水。化学除盐法的过程主要利用H型阳离子交换器（阳床）及OH型阴离子交换器（阴床）使电厂用水产生离子交换反应，从而将水中的阴阳离子分离出去，取得纯度较高的电厂用水。下面主要介绍除盐水电导率升高的原因、危害及解决措施。

2.1阳床漏Na+

阳床漏Na+会导致除盐水电导率升高，主要由于：第一，对电厂热力系统水质进行电导率检测，利用水质所含Na+数量来判断阳床是否失去作用，若工作人员检测时间太久，会导致选样检测过晚，导致阳床漏Na+情况发生；第二，对再生条件操作不当，会使再生液浓度超标及流量过快的情况发生，从而导致再生液与树脂的融合反应时间不足，使得再生作用发挥不够充分，进而发生阳床漏Na+不够合理、水质中所含Na+增加的情况；第三，若发生正洗不足的情况，将不合标准的阳床置入水箱中，会导致Na+含量增大的情况。若发生阳床漏Na+的情况，不仅会导致Ca2+及Mg2+漏失的情况，增加水质的硬度，还会导致阴床HSiO3吸附作用减弱，导致其除硅作用无法发挥出原有的效果，从而导致除盐水电导率增大，造成电厂热力系统及设备出现腐蚀、结垢及积盐等情况，增加电厂生产过程的安全隐患，因此电厂需要加强对阳床漏Na+的有效控制，保证除盐水电导率的正常水平，具体需要做到：1）选择适当的失效位置，选取Na+含量小于300ug/L的情况作为失效点；2）保证再生条件的经济性及可靠性，充分发挥再生作用的功效，采用科学合理的操作手段，以免出现树脂保护层乱层的情况；（3）加强对水质钠离子的检测，保证水质Na+含量符合正常标准，在正洗Na+超过300ug/L后，再将阳床置入中间水箱。

2.2阴床漏Na+

由于阴床中掺入阳性树脂，再生过程中NaOH将其转化为Na+离子，若利用阳床处理的水实施正洗工作，树脂被转化为H+，同时释放出Na+，若再生条件不当或者操作失误，会导致漏Na+情况的发生。在阴床再生过程中，若未能有效隔绝未再生的阴床，会导致再生碱液掺入阴床之中，导致产生阴床漏Na+的情况。由于阴床的反应条件需要pH值小于5，而阴床漏Na+会导致pH值增高，使得除盐水电导率大幅增加，使得阴床除硅效果显著降低，同时会导致阴树脂强度降低，甚至出现失效的情况，极大的降低了树脂的有效使用率，给电厂造成经济损失。因此，电厂需要对阳床的反应失效地点进行准确把握，加强对阳床的监督管理，使用耐腐蚀型阳床出水帽，避免出现漏阳树脂情况的发生。在再生过程中，需要保证酸、碱再生液的流向正确，防止出现再生液逆流的情况。例如，电厂可以将不符合标准的阴床水进行排放，保证除盐水的水体质量，避免出现电厂热力设备结垢、积盐等情况的发生。

2.3除碳器效率低

由于电厂所用水来自自然界，水质中含有大量HCO3-，阳床对水质进行净化处理后，水中富含的HCO3-会使阴床的除硅作用无法正常发挥作用，而树脂对水质中离子的吸附作用有限，因此在传统工业除盐过程中，常常首先利用除碳器将水质中CO2进行清除，再开展阴床除硅工作。除碳器效率低下会导致除盐水电导率升高，主要因为荷载水量过多，使得除碳器超负荷运作，导致除碳器的除碳效果日益降低。同时，在除碳过程中，若风压不足，水体出现水涡，使得水体与风力无法有效融合，不仅会导致除碳效果地下，还是得水质中CO2无法正常从风筒中排出，进而与水体重新融合，导致无法有效降低水体CO2含量。除碳器效率低下，会导致阳床处理后的水体HCO3-含量增加，不利于阴床的正常运行，使阴离子树脂对HSiO3-的吸附作用明显降低，从而产生漏硅的情况，使电厂热力设备遭受腐蚀的损害。因此电厂需要保证除碳器进水量的均匀合理性，适当降低除碳器的工作符合，使除碳器发挥最大程度的作用，并保证除碳器工作中的风量为4800m³/h。

3除盐水电导率升高控制方法

核电厂主要依靠仪表和除盐系统来查找电厂化学除盐水电导率升高的原因。以某核电厂的检测记录为例，此次检测了厂内8台机器的除盐结果，重点记录了除盐后的电导率变化，同时记录了阳离子树脂交换柱的运行状态，及时去除了除盐过程产生的气泡，以便于精准分析电导率的影响因素。此次检测的水质结果显示，阴床并无Na+渗出，它与含碳量均未影响电导率升高。但盐水的酸碱度，也就是pH值对电导率具有较大影响，说明盐水中具有空气成分，导致盐水的pH值降低，因此，使Na+渗出，造成电导率升高。另外，考虑到电厂的热力设备对于电导率升高也具有一定的影响，检测中还要对混床设备进行检查，结果显示盐水系统母管压力值小于0.2MPa时，就会出现盐水电导率的快速上升，我们对盐水电导率升高明显的水质进行抽样检查，水质电导率的升高与水压有关，但除盐水的压力不够时，就会导致水中掺杂大量的空气，提高了水体的离子容氧率，一般我们要求输送水压要大于0.2MPa。在此次测试中，部分盐水箱中的电导率升高不明显，或者是由于其他原因导致的电导率升高，但主要原因还在于压力较小，使水内空气含量增加。在检测过程中，3号盐水箱的压力值变化较大，但检测结果发现3号阴、阳再生泵的压力值为0。排除压力个正确安全接地的遮栏，同时能够保证遮栏正确安全接地，如果条件允许，最好是要试验区域外再额外划分出一个安全区域，进而充分确保安全，而且在电气设备高压试验过程中，实验人员一定要严格按照相关规定进行操作，而且其与电气设备之间也要保证安全距离，确保安全。

4结果与讨论

除盐水箱出水电导率升高在电厂时有发生，有的电厂属于突发现象，有的则呈现逐步上升的趋势。除盐水箱突发性污染的原因比较直接，通过系统查找可以消除。而电导率缓慢上升的现象与除盐水箱水量减少、存放时间增加等有一定的关系，不易察觉。但是，如果除盐水箱出水电导率超标，或者上升趋势明显突出时，应考虑可能存在水箱顶部密封不严或者防腐层问题，择机检查消除。综上所述，除盐水电导率升高的现象较为普遍，有的是“突跃”升高现象，这类污染的原因比较直观，通过系统查找可以排除；有的则表现为逐步上升的趋势，需要作出综合而准确地分析，采取合理的措施解决问题，以确保电厂安全生产。

参考文献：

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[3]万滨成，戴质慧.提高除盐水水质保证机炉运行安全——论控制除盐水电导率的方法制度[J].黑龙江科技信息，2009（35）：63-63.