电厂工业水管道常见的问题及对策分析

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｆ０ｒｕｍ　电厂工业水管道常见的问题及对策分析　苏玉龙　（重庆远达水务有限公司。重庆４０００６０）　【摘要】本文结合多年来的工作经验，通过对工业水管道发　克当量／升。　生堵塞、结垢、和腐蚀原因的分析，以及国内一些电厂的实际运行　（２）地下水由于通过土壤层起到了过滤的作用，所以没有悬浮　情况，提出对工业水水质要求和必要的处理措施，供工程设计中参　物，经常是透明的，但由于它通过土壤和岩层时溶解了各种可溶性　考。　矿物质，故它的含盐量比地面水大。地下水的含盐量在１００￣５０００ｍｇ／　【关键词】工业水管道；堵塞；结垢；腐蚀　Ｌ，有的还可能更高些；硬度通常在２～１Ｏ毫克当量／升，也有高达　１０￣２５毫克当量／升的，地下水的水质一般终年很稳定，可以作为　１前言　热力发电厂的水源。　电厂工业水系统运行的情况直接影响机组的安全和经济性。除　天然水可以按其含盐量或硬度指标分类，分类如下：　对工业水系统进行合理设计外，对工业水的水质和其它影响工业水　（１）按含盐量来分：　系统可靠性的因素也应给以重视。工业水管道堵塞、结垢、和腐蚀　低含盐量水——含盐量在２００ｍｇ／Ｌ以下；　是工业水管道运行中常见的问题。　中等含盐量水——含盐量在２００￣５００ｍｇ／Ｌ；　２管道堵塞问题　较高含盐量水——含盐量在５００　ｌＯ００ｍｇ／Ｌ；　２．１堵塞的原因　高含盐量水——含盐量在ｌＯ００ｍｇ／Ｌ以上。　（１）工业水源一般均采用未经严格处理的地下水或地表水。水　（２）按硬度来分：　中含有不溶性颗粒是引起管道堵塞的主要原因。　－　极软水——硬度在Ｉ．０毫克当量／升以下；　（２）水中悬浮物的含量直接影响管道的堵塞程度。同时与悬浮　软水——硬度在１．０～３．０毫克当量／升：　物的颗粒大小／管道流速也有一定的关系。　中等硬度水——硬度在３．Ｏ～６．０毫克当量／升；　（３）除水中悬浮物的影响外，水中铁细菌等生成的沉淀物是引　硬水——硬度在６．０～９．０毫克当量／升；　起管道堵塞的另一个重要原因　铁细菌作为一种常在铁管中造成所　极硬水——硬度在９．０毫克当量／升以上。　谓软泥的细菌，经常给工程上带来各种危害。　３．２水垢的成分　（４）这种细菌具有使水中的亚铁化合物氧化而以氢氧化铁的形　对于天然水来说，表示硬度的物质主要是钙、镁离子通常把硬　式沉淀下来的能力，并通过反应获得生长所需的能量。有些铁细菌　度看成是这两种离子。水垢的主要成分是钙和碳酸盐，碳酸盐比其　使铁氧化的作用，是将氧化所得的能量用作同化二氧化碳的能源　他钙盐更难溶解。碳酸钙的溶解度与水温成反比，通常系统中温度　而有些是由无机物的化学反应生成氢氧化铁，由于水的ＰＨ值升高，　最高的地方就是结垢最严重的地方。　或由于放出Ｃ０　而使铁沉淀下来的。铁细菌是比较好气性的生长时的　３．３水质控制和处理　最佳温度为２３￣２５℃（下限为５＂Ｃ，上限为４０℃左右，工业水管道　（１）工业水的碳酸盐硬度宜不小于５毫克当量／升；ＰＨ值应不　恰好在此范围内）。由于铁细菌的繁殖形成软泥，引起铁管堵塞或腐　小于６．５，不宜大于９．５．当水质有结垢倾向时，应进行处理。　蚀。　（２）防止碳酸钙水垢常用的方法是使用不同种类的阻垢剂。阻　（５）铁细菌喜欢什么样的水是因其种类而异的。其共同点为：　垢剂必须能阻止晶体的成长，同时借助于使成垢盐类处于过饱和状　ａ，含有铁分。ｂ．要有有机物存在。Ｃ．二氧化铁要多，溶解氧要小。　态而又不从水中析出，从而防止水垢。常用阻垢剂：磷酸盐、聚丙　ｄ．与阳关的关系不大。　烯酸酯和有机磷酸酯。　２．２电厂运行情况　４腐蚀问题　从电厂运行情况来看，其堵塞更易发生在开式循环冷却水系统　４．１腐蚀的种类和影响因素　中。因为绝大多数开式循环冷却系统所用的水为循环水经滤网以后　４．１．１管道腐蚀分为管内腐蚀和管外腐蚀　引来的，而假如滤网不能有效地发挥作用，就易引起水一水换热器等　（１）金属与其周围介质发生化学反应或电化学反应而遭受破坏　设备的堵塞。由于循环水水质比较差，为此除在循环水进入汽机房　称为腐蚀。在冷却水系统中，金属的这种破坏能造成许多严重的问　之前装滤网外，在板式换热器入口前再加装一道滤水器。另外工业　题。　水用的循环水应经过如下流程：预沉淀——机械澄清池——过滤池　如不制止腐蚀，将导致更换昂贵的设备，并因计划外停机而造　——贮水池——送出供工业水系统用。这样水质可得到保证。　成经济损失。腐蚀产物的积累，将降低管道的通流能力、增加摩擦　２．３水质控制和处理　阻力和提高送水费用。腐蚀产物所造成的“红水”还可能干扰一些　作为冷却水的水源，希望还是用淡水，淡水较海水好。冷却水　对铁敏感的工艺过程。　应满足以下条件：　（２）许多因素都对腐蚀产生影响。通常，这些因素又是互相影　（１）尽可能的低温，全年的温度变化小；（２）不会有水垢或泥　响的。它们可分为外部因素和内部因素。　渣的沉积而引起的危害；（３）对金属的腐蚀性小；（４）不使用因为　（３）外部因素是与环境有关的，如水质、温度和水的流速等。　生物或微生物的发生而使管道或热交换设备堵塞等危害的淡水作工　内部因素是指金属本身所固有的因素，其中包括金属的化学性质和　业水；（５）悬浮物指标控制在５０ｍｇ／Ｌ以下。　结构等。冷却水系统采用不同种类的金属所引起的腐蚀就是一个例　３结垢问题　子，这些金属本身的化学性质是引起腐蚀的主要原因。金属具有通　水垢是在换热器表面上附着的一层不溶性盐类或氧化物的生长　过腐蚀而恢复其天然状态的倾向。例如：铁在潮湿和有空气的条件　物。它的产生，多半是由于温度变化而使盐类在水中的溶解度受到　下将被氧化成氧化铁。简而言之，铁的腐蚀过程就是铁恢复到天然　影响所致。温度、传热率、钙、硫酸盐、镁、二氧化碳、碱度、溶　状态的过程。　解度以及水的ＰＨ值，都是影响结垢的因素。　４．１．２影响腐蚀的外部因素有　３．１我国电厂常用冷却水的水质划分。　（１）溶解氧；（２）ＰＨ值；（３）温度；（４）流速；（５）不同金　（１）江河水最适合作热力发电厂的水源。我国江河水的含盐量　属。　和硬度都比较低　含盐量一般在７０￣９００ｍｇ／Ｌ，硬度在１．Ｏ～８．０毫　（下转第４６１页）　４５６　Ｉ华东科技　科技论坛　③对于底盘近矿围岩及矿石稳固性极差的矿体，无法正常开采，　④采用此种采矿方法可依据实际，灵活选择出矿、运矿设备，　采切工程位置难以选择，即使形成，也难于维护，采矿安全隐患极　以确定采切工程断面尺寸，将主要采准工程放在稳固岩层中，将采　大。　切工程维护好，对于不稳固矿岩，可用喷浆或者锚喷支护，以确保　④对于底层矿体厚大的块段，采矿幅度有限，无法全厚采出底　采切工程的施工，确保各生产环节的安全；对于开槽也可利用矿岩　层矿体，损失过大。　不稳固的特点不做开切槽，而是以浅孔逐步形成开槽、　扩槽空间，　（３）采矿方法试验　前提是切割平巷必须支护到位、安全可靠。　Ｑ２００７年与湖南长沙设计院合作进行过干式废渣充填采矿方法　总之，采用无底柱分段崩落采矿法，既可开采矿岩较硬的中厚　试验，以解决黄泥块段的采矿难题，但是失败了。工序复杂，成本　矿体，也可开采矿岩稳固性差至极差的中厚矿体，可望将矿块全厚　高，更主要是安全隐患极大，无法推广。　采完。　②２００８－－２００９年与湖南长沙设计院合作进行过水平分层采矿法　２结论　试验，准备解决矿岩稳固性差的矿段的采矿难题，结果也是失败的。　纵观Ｅ述，中村钒矿ｉ　用“　”较合适，不　工序复杂、成本高、安全隐患极大，难以确保凿岩工、耙矿工的安　但能采完旷　淦厚，而目安全性良好，回采率高，损失率小，灵活性强，不　全。　足之处是旷舀尉七较大，工程曼　．呔。　③２００９年下半年，五洲公司内部进行设计，进行有底柱分段崩　参考文献：　落采矿法试验，结果也是失败的。单从采矿系统设计本身而言，应　［１】陕西省地质矿产局第十三地质队《山阳县中村钒矿床金狮剑一烟　该是正确的，试验中基本实施了设计的采切工程，进行了开槽、拉　家沟矿段详查地质报告》．１９８５　槽及采矿中深孔爆破，这些皆是成功的，而且安全可靠，但是在漏　［２】陕西五洲矿业有限公司．《中村钒矿资源情况调查报告》（内部资　斗溜矿的这一环节上出了问题，所采矿石被埋在采场而不能溜出，　料）、２００６．　而顶部渣石溜出来了，贫化极大，这是此次试验失败的主要原因，　［３】张卫敏，胡**．《陕西山阳中村钡矿地质特征及富集规律》西北地　这次试验失败了，但给人一定的启发一解决贫化问题是关键。　质，２００７．２．　（４）采矿方法探讨　【４］陕西五洲矿业公司．《半年资料》（内部资料），２０１３．６．　①依据中村钒矿的倾角、厚度及矿岩稳固性等，应选择中深孔　【５】杨宏伟，昊天锁，周其磊．陕西五洲矿业公司《中村钒矿床金狮剑一　分段崩落采矿法，考虑到矿石自然下落特点，不能考虑有固定漏斗　烟家沟矿段地质特征》（内部资料），２０１３．１２．　的有底柱分段崩落采矿法，否则贫化特大，矿石还未被搬运出来，　作者简介：　顶盘渣石会先行被搬运出来。故而，应考虑采矿、出矿较灵活的中　杨宏伟：男，汉族。１９９３年７月毕业于西安矿业学院采矿工程专业，　深孔无底柱分段崩落采矿法，同一出矿点出矿位置不是固定的，而　获学士学位，同年１Ｏ月在陕西省洛南县王排金矿参加工作，于２００９　是变动的，损失、贫化相对较小，既可开采顶层矿体的贫矿及富矿，　年２月来陕西五洲矿业股份有限公司工作。２００８年１月至今任采矿　也可开采底层矿体的富矿和贫矿，可全厚采完Ｉ号矿体。　工程师。　②夹层厚度一般较小，故可将夹层连同矿体一并采出，但部分采　周其磊：男，汉族，生于１９８７年１２月ｌ３日，现年２８岁。２００９年　出的夹石量可以被分离出来倒入溜渣井，减少贫化。　７月毕业于昆明理工大学资源勘探专业，当月在陕西五洲矿业股份　③无底柱分段崩落采矿方法的缺点是工程量大，通风相对困难。　有限公司参加工作，于２０１３年１２月任地质技术员。　（上接第４４９页）　理，解决安全生产中存在的问题，有效避免环卫工人生产作业时出　确各方职责，特别是对安全管理人员明确权、责范围，做到“谁管　现安全事故，最大限度减少员工生命财产的损失，从而保证环卫行　事，谁负责”和“什么情况下，该做哪些事”。要高度重视日常检查　业健康、有序发展。　工作，严格按照安全生产制度执行，对责任范围内要“纵向到底，　参考文献：　横向到边”全覆盖，认真细致地进行检查，对检查中发现的问题，　［１】何钳象，阻磊．如何加强环卫作业管理探讨Ⅱ］．宇航学报，２０１２（１１）．　要指导、督促、整改，及时清除事故隐患，防患未然，杜绝事故发　［２］马国锋，姜广祥，费春东．环卫作业安全管理的重要性分析Ⅱ】．广东科　生，影响正常生产作业。　技．２０１２￣３）．　总而言之，我们要遵循以人为本原则，着力从工人安全生产角　［３】陈８ｒ－￣ｔＩ．环卫作业安全管理存在的问题及解决方法Ⅱ］．北京技　度出发，从管理制度、培训等方面入手，加强环卫作业安全生产管　术，２０１３（１２）．　（上接第４５６页）　高，相对湿度较大时，管道内流动介质的温度低于室内空气露点时，　对于外部腐蚀举个例子。东北地区电厂工业水管道多数情况是　空气中的水蒸汽将在管道设备外表面产生结露现象，此时管道和设　外壁腐蚀较内壁腐蚀快。原因之一是夏季工业水温低于厂房内气温，　备必须进行保温　保温厚度的计算详见有关规定。　冷却水管外壁结露，再粘附灰尘使煤灰中硫分与水化合形成腐蚀，　５结束语　有时即使管子涂了油漆也不能防腐。多数电厂已采用保温方式防止　综上所述，电厂工业水运行情况直接影响机组的安全和经济性，　结露，同时亦解决了防止管道冻结的问题。　因此针对管道常见的问题，提出相应的对策是非常重要的。　４．２防止腐蚀的措施　参考文献　（１）当工业水的ＰＨ值低（即强酸性）时应进行中和处理；（２）　…《火力发电厂设计技术规程》ＤＬ５０００－２０００．　管道中水的流速宜在１．２￣２ｍ／ｓ；（３）对由于不同金属引起的管道　【２］《火力发电厂汽水管道设计技术规定》ＤＬ／Ｔ５０５４—１９９６．　和设备腐蚀，最有效防护措施是采用电保护法；（４）当室内温度较　（上接第４５９页）　会造成环境污染．并加重人们对生活起居环境的不安全感。，维护　做法既实现了竣工资料的计算机管理，也是水力计算、抢修决策的　城市居民的生命财产安全和社会安定，提高人民生活水平因此。有　参谋部，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、经济合理　关部门定要加大力度，采取科学合理的方法措施，对燃气输配管道　地保证管道安全运行的目的。　的安全完整性进行管理。　　’６结束语　参考文献：　由于其易燃、易爆并伴有一氧化碳毒性的特性，使燃气在使用　［１］李鸿志碱市燃气管道泄漏的检测与维修明．燃气与热力，２０１０（７）．　过程中存在很多的安全隐患。一旦管道安全完整性受到破坏，将会　［２】褚鑫．谈燃气输配管道的安全管理Ⅱ】．技术探究，２０１４０）．　发生严重的灾害事故．不但会造成严重的人员伤亡和财产损害．还　［３】隋楠碱市燃气管网风险评价体系研究Ⅱ】．油气储运，２０１０（１）．　２０１５．０４　ｌ　４６１