(中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司 广西南宁 530007)
摘要：随着火力发电厂装机容量的增大和化学监督技术的进步，对水汽品质的要求也越来越高，除盐水箱的贮存过程使得水质劣化问题显得较为突出，因此需分析除盐水箱水质恶化的原因，并探讨解决方法。
关键词：除盐水箱 水质恶化 解决方法
0 引言
空气中的二氧化碳进入除盐水后立即生成碳酸，因为碳酸是化合物，因此用任何物理的方法都不易清除。不管是真空除气器、凝汽器、热力除氧器，它们都能将水中的氧降至一定的浓度，但却不能将水中的二氧化碳含量降至2mg/L以下。当向水中加氨后，二氧化碳转化为碳酸铵，并没有完全清除二氧化碳，若碳酸铵发生分解反应，分解为二氧化碳和氨气，由于二氧化碳和氨气在水中的分配系数不同，易造成热力系统各部位因二氧化碳和氨气的富集遭受腐蚀，使水中的铁铜含量居高不下，提高生产成本，浪费水处理药品[1]。
1除盐水水质劣化原因
经过一级除盐加混床处理得到的除盐水，进入除盐水箱后，由于其水质纯净、缓冲性能小，在除盐水箱无任何密封措施情况下，通过呼吸和溢流口进入水箱中，随着除盐水存放时间的增加，在进入和出水水流扰动帮助下，空气中的CO2不断溶解到除盐水中，融入水中会发生如下反应：CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3-
1.1 CO2对除盐水pH值的影响
CO2易溶于水，在常温常压饱和水溶液中，溶解CO2的气体体积与水的体积比近乎为1，CO2溶于水大部分以水合分子形式（H2CO3）存在。电离出的H+会降低水的pH，导致钢铁腐蚀严重。
1.2 CO2对纯水电导率的影响
纯水中溶入CO2，由于电离出H+，会引起DD明显升高。
1.3 CO2对热力系统的危害
在通常的水处理工艺中，为提高过滤补给水pH值，可进行除盐水二次加氨处理，加氨后给水pH提高到8.8~9.3，在此范围内，水中微量O2作用下，金属表面会生成一层致密附着力很强的氧化物保护膜，保护管壁不会受到进一步腐蚀[2]。但是对于复水器泄露、未加氨的除盐水做内冷水系统、及部分疏水系统、供热锅炉的供汽管道和回水管道、循环水系统，由于水中CO2存在，造成系统处于含氧的微酸性水介质中，易造成CO2腐蚀。
2 除盐水箱常用的密封方法
目前国内外有关水箱密封的方法较多，本文对一些常用方法的优缺点进行分析探讨。
2.1缓冲水隔离法
将水箱的进、出水管接在箱底部的一个接口上，当水箱充满水后，由于水箱仅对进出水流量差值起一个补充作用，所以箱底部管流量很小，箱中液位变化也很小，箱中的存水起了一种缓冲隔离作用，使箱内最上部易被空气污染的一段纯水不会立即流出，减轻了箱中出水水质变坏的倾向。
该工艺在系统及其平稳运行时，对出水水质变坏有一定控制作用，但是水箱存水就是考虑进出水量不平衡而进行调节。对除盐水箱来说，水箱要贮存离子交换器再生时对外供水量，要贮存再生自用水。由于机组补水不稳定要贮存缓冲耗水，在正常运行时，箱内水位也要较大幅度地变化，尤其对调峰机组而言，其箱内液位变化更是频繁，因此箱内的缓冲水区不易保证。即使缓冲区能够稳定存在，溶解的氧和二氧化碳的扩散作用仍然存在，在一定时间后，整个箱内的存水会无法避免地变坏。
优点：该法无需额外装置，无设备成本。
缺点：该工艺的作用是有限的，不能根本解决问题，只能在设计阶段考虑，对运行电厂不能应用，因为底部进水涉及基础结构。
2.2密封液密封法
将比重小于1的密封液倒入箱中，密封液浮在水面上，降水与空气隔开，以达到密封保持水质的效果。为了防止密封液随箱内水流出，在箱出水管上应采用倒虹吸管，由于空气与密封液接触，因此密封液也会被空气中尘埃所污染，因此应该定期更换。
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优点：该法工艺简单，密封效果好，而且不受容器形状限制[3]。
缺点：该法对密封液要求较高，它应该有良好的化学稳定性，而且应不含能溶于水且影响水质的任何成分。降低密封液成本是该工艺的主要问题，国内外市场比较少见。
2.3氮气密封法
将箱内水面上空气全部更换为干净氮气，使箱内水不与外界空气接触，从而达到保持水质的目的。
优点：该方法根本上杜绝了外界空气的箱内存在，因而达到了预期的效果，在西方国家的设计中常能见到这种密封方案。
缺点：这种工艺对容器上设置的安全措施可靠性要求很高，否则会因为安全装置失灵造成箱体内压力上升或处真空态而造成损坏。由于水箱要在一定压力下工作，因而对箱体的制造也有严格的要求。在运行时要大量消耗氮气，因此该工艺的运行费用较高。
2.4塑料球密封
将特制塑料球放在水箱内浮在水面上，隔绝了箱内水面与空气的接触，以达到保持水质的目的。
在实际运行中存在问题较多，如放置数量计算问题，球体形成的覆盖层的外径与箱体内径的封边问题、容器的形状问题等，所以此类产品几乎不可能达到设计中“最佳排列”。另外，如果液面不是静态的，液面波动也会引起球本身的运动，从而引起除盐水水质的波动[4]。
优点：该方法工艺简单，便于清扫。
缺点：密封效果不尽理想，塑料球易随水箱溢流管流出。
2.5碱性物质吸收法
主要通过碱性物质将空气中的二氧化碳进行吸收，使其不能进入除盐水箱，常用的碱性物质有碱石棉和液体工业碱，在水箱通气管上连接一容器，将碱石棉或液体工业碱放入其中，定期进行更换，冬季要考虑防冻问题。水箱溢流口采用U型密封，使水箱维持全封闭运行。优点：阻止了二氧化碳进入水箱。
缺点：水箱运行状态要求严格，维护量大，特别是冬季应考虑防冻，碱性物质不及时进行更换会引起水质波动。
2.6浮顶密封法
水箱内加一套浮顶，使其箱内水面与空气隔开。浮顶像活塞一样，随着水箱水位的下降或上升而浮动，从而达到防止箱内水质劣化的目的。浮顶有硬浮顶和软浮顶之分。硬浮顶有金属浮顶和钢架发泡EPS浮顶，均因受制于价格及安装、维护等问题，在国内市场上鲜见[5]。
软浮顶，其主要覆盖物是一层具有足够强度和气密性的膜，使气液两相隔绝，膜下固定若干浮块，使膜浮于液面。膜的外缘用几层刚性的环固定，在环的周边再固以橡皮环，保证装置外缘与容器壁滑动接触和密封。浮顶上因定绳索牵动了浮标式液位计标尺运动，指示液位。因浮顶与箱壁采用“活塞环”方式-密封橡皮设计，浮顶能上能下运动自如。全部零部件可由人孔门运入箱内，在容器底部拼装，无需搭脚手架，浮顶也无需自带支撑。目前市场常见的就是这种浮顶。
优点：基本上解决液面全密封问题，密封效果好。
缺点：除盐水箱不能从上部进水，底侧部、底部进水均可。
3结束语
除盐水箱在使用过程中，若不采取有效的密封措施，除盐水一旦被空气中的二氧化碳、氧气和灰尘污染，就会使其品质下降，进而造成热力设备的结垢、腐蚀。因此对除盐水箱实施密封是十分重要的。在选择除盐水箱的密封方法时，应根据各种方法的特点、效果和应用条件，经济成本等具体情况选择适当的密封方法。
参考文献：
[1]姜丽.除盐水箱水质下降原因分析及解决措施[J].电力建设,2008,(29):9.
[2]李芳妹,电厂除盐水箱密封装置研制[J].江苏电机工程, 2006,(25):6
[3]唐伟峰.CO2吸收器在电厂除盐水箱中的应用[J].上海电力,2007,(5):65.
[4]廖有为.提高电厂除盐水箱喷涂聚脲涂层质量的研究与探讨[J].上海涂料,2009,(47):1.
[5]孙占民.液碱吸收法防止除盐水箱二氧化碳溶入技术的应用[J].吉林电力,2005(2).
作者简介：丁姗姗（生于1986年12月），女，籍贯湖北荆州， 2010年6月取得武汉大学应用化学专业低碳地产15期收到8本，基层建设17期收到12本，麻烦发名单 过业学位，现工作于中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司，工程师。
论文作者:丁姗姗,李洛洛
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/7
标签：盐水论文; 水箱论文; 水质论文; 箱内论文; 水中论文; 二氧化论文; 方法论文; 《电力设备》2016年第15期论文;