凝結水是鍋爐給水的主要組成部分。凝結水一旦受到污染，即使配備凝結水處理設備也會(huì )影響給水和蒸汽品質(zhì)。分析凝結水水質(zhì)劣化原因并快速找到污染源，能夠減少或緩解水汽惡化，保證熱力設備安全?；诖?，建立凝結水污染模型并通過(guò)模型確定凝結水污染因子，進(jìn)而保證凝結水品質(zhì)是熱電廠(chǎng)的重要任務(wù)之一。信息化技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了熱電廠(chǎng)在監測、數據儲存和分析方面發(fā)生質(zhì)的變化。目前SIS系統已基本成為熱電廠(chǎng)的標準配置，其數據采集與存儲能力的快速發(fā)展為凝結水污染分析創(chuàng )造了有利條件。利用凝結水污染模型結合SIS系統儲存的歷史數據可以快速準確地確定污染源。

　　一、凝結水水質(zhì)監督存在問(wèn)題

　　目前熱電廠(chǎng)的單機容量機組參數不斷提高，對水質(zhì)要求較高，對應的機組系統越來(lái)越復雜。凝結水是利用冷卻介質(zhì)(水或空氣)將汽輪機內做完功的蒸汽冷凝成的水，包括汽輪機凝結水、各種疏水、生產(chǎn)返回水、補充水等，容易受到污染。凝結水質(zhì)量合格是保證整個(gè)水汽系統安全的前提。以亞臨界機組為例，雖然凝結水氫電導率標準為臆0.3μS/cm，然而凝結水氫電導率一旦超過(guò)0.15μS/cm，凝結水就可能受到污染。為保證鍋爐、汽輪機葉片不發(fā)生結垢、腐蝕、積鹽，除集控運行值班員和輔控化學(xué)監督人員分別做好日常的運行和監督之外，及時(shí)發(fā)現凝結水的劣化趨勢、分析原因并處理是監督工作的重中之重。日常汽水監督的實(shí)際情況表明凝結水各項指標最易發(fā)生問(wèn)題。

　　傳統熱電廠(chǎng)的水汽監督是由運行人員定時(shí)監盤(pán)或抄寫(xiě)報表以發(fā)現問(wèn)題，一旦凝結水氫電導率發(fā)生異常并不能立即追溯，將給異常處理造成困難。

　　二、建立凝結水污染診斷模型

　　國內外通常采用連續測定凝結水的氫電導率、溶解氧、凝結水鈉的方法監測凝結水水質(zhì)。氫電導率的測定是水樣先流經(jīng)氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂柱，去除堿化劑對電導率的影響，然后測定氫離子交換后水的電導率。由氫電導率測量方法可知，被測水樣經(jīng)過(guò)氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂后，陽(yáng)離子被去除，水中僅留下陰離子(如Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-和F-)和相應的氫離子，氫氧根則與氫離子中和被消耗掉，不在電導率中反映。因此測定氫電導率可直接反映水中雜質(zhì)陰離子的總量，并結合溶解氧和鈉來(lái)監督凝結水水質(zhì)。

　　一般而言，凝結水污染主要有以下原因：(1)凝汽器不嚴密，漏入含有雜質(zhì)的冷卻水，給凝結水帶來(lái)各種鹽類(lèi)物質(zhì)(離子態(tài)雜質(zhì))、懸浮物及硅化合物和有機物，(2)開(kāi)式冷卻水漏入凝結水，給凝結水帶來(lái)各種鹽類(lèi)物質(zhì)(離子態(tài)雜質(zhì))、懸浮物及硅化合物和有機物，(3)疏水系統設備和管道腐蝕帶來(lái)的雜質(zhì)離子和金屬腐蝕產(chǎn)物，(4)機組尤其是空冷機組漏真空也會(huì )影響凝結水的氫電導率和溶解氧，(5)凝結水補充水水質(zhì)差。

　　針對熱力發(fā)電機組凝結水系統的特點(diǎn)和凝結水的污染源，建立污染模型，判斷凝結水污染因子很有必要。建模時(shí)從大量與凝結水水質(zhì)相關(guān)系統中挑選與建模主題相關(guān)的因子，將重疊信息精簡(jiǎn)后，應用凝結水水質(zhì)指標并結合可能的污染源，歸納總結、建立凝結水污染模型。通過(guò)凝結水水質(zhì)數據分析并結合凝結水污染模型，可以較準確地確定污染源，對凝結水水質(zhì)監督和污染診斷具有重要意義。表1為凝結水受污染時(shí)水質(zhì)變化(劣化)的經(jīng)典診斷模型。

　　三、凝結水污染模型應用方法

　　3.1 凝結水污染判斷

　　凝結水在線(xiàn)氫電導率在檢測凝結水水質(zhì)變化時(shí)反應最為靈敏，因此將其作為最重要的水質(zhì)監督指標，溶解氧、鈉和其他手工檢測的硬度等指標作為輔助手段，建立完整的反映凝結水水質(zhì)的數據。通過(guò)SIS系統數據庫將氫電導率、溶解氧、鈉等數據導出歷史曲線(xiàn)趨勢或數據分析，對照表1模型，快速分析凝結水污染原因，如院凝結水氫電導率升高且有硬度，基本可以確認凝汽器泄漏，可為事故和異常處理贏(yíng)得寶貴時(shí)間。

　　3.2 特殊條件下凝結水污染判斷

　　實(shí)際應用中，在凝結水污染影響因素不明顯的情況下，需根據表1模型逐一排查，才能確認污染源。例如，凝結水氫電導率儀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂失效引起的氫電導率升高，并不是真正的凝結水受到污染，凝結水補充水電導率高，導致凝結水氫電導率升高，可通過(guò)凝結水補充水的在線(xiàn)電導率表快速分析并發(fā)現問(wèn)題。

　　四、凝結水污染模型應用實(shí)例

　　某熱電廠(chǎng)共有8×600MW亞臨界機組和2臺660MW超超臨界機組，1#~4#機組是濕冷機組，其中1#~2#機組凝汽器為鈦管，3#~4#機組凝汽器為雙相不銹鋼管，5#~10#機組為直接空冷機組，其汽動(dòng)給水泵小汽輪機凝汽器為不銹鋼管，但汽動(dòng)給水泵小汽輪機凝結水均通過(guò)循環(huán)水冷卻后并入主機凝結水系統，因此空冷機組凝結水同樣存在被循環(huán)冷卻水污染的風(fēng)險。用模型驗證凝結水污染實(shí)例，結果見(jiàn)表2。

　　五、結論

　　(1)通過(guò)理論建模和實(shí)際案例，以熱電廠(chǎng)SIS系統數據庫儲存的凝結水水質(zhì)歷史數據，可為凝結水監督、劣化趨勢、異常診斷分析等提供先進(jìn)、便捷的技術(shù)手段，并提供可靠的數據支撐，快速而準確地確定凝結水污染源，進(jìn)而為保證機組的水汽質(zhì)量提供可靠保障。SIS系統數據庫技術(shù)也可為其他水處理行業(yè)構建智慧水務(wù)提供必要的基礎數據信息。

　　(2)凝結水氫電導率已成為監測機組凝結水水質(zhì)的最重要手段，與其他指標相比，可靠性高，能夠反映凝結水的水質(zhì)變化，準確、及時(shí)且靈敏，對凝結水水質(zhì)監督有重要意義。

　　(3)凝結水一旦受到較嚴重的污染，即使冷卻水是淡水，凝結水精處理混床也可能被穿透，從而影響給水和蒸汽品質(zhì)。因此，正確分析凝結水氫電導率變化原因，并快速找到污染源，能夠減小或緩解水汽惡化對熱力設備造成的影響。

　　(4)凝汽器泄漏是凝結水污染較常見(jiàn)的形式，但開(kāi)式冷卻水污染與凝汽器泄漏污染結果有一定共性，如果可通過(guò)堵漏等措施排除凝汽器泄漏污染，則需要尋找開(kāi)式冷卻水污染凝結水的污染源。

　　(5)漏真空導致的二氧化碳污染凝結水同樣不可忽視，其具有隱蔽性且系統復雜，更不易查找污染源。特別是空冷機組本身空冷系統龐大，更易發(fā)生空氣漏入凝汽器、CO2溶入凝結水，導致凝結水水質(zhì)異常時(shí)，可通過(guò)加大加氨量來(lái)提高凝結水pH，同時(shí)保證凝結水100%處理，防止水汽系統發(fā)生腐蝕。( >

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