火电厂水汽有机物含量的检测与研究

李晓梅（云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南开远661600）

火电厂水汽有机物含量的检测与研究

李晓梅（云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南开远661600）

完善火电厂水汽有机物含量的检测方法，能够有效防范有机物对火电机组材料的腐蚀作用，对促进火电厂的长远发展，具有重要作用。本文在对火电厂水汽有机物含量对热力设备的影响进行综合阐述的基础上，论述了火电厂水汽有机物含量对热力设备的影响，并对火电厂水汽有机物含量检测进行了实例分析，明确了火电厂水汽有机物含量检测效果，以期为相关人士提供借鉴和参考。

火电厂；炉外水处理系统；TOC含量

随着社会经济的不断发展和社会生产力水平的进一步提升，火电厂呈现了迅猛的发展趋势，火电厂水汽中有机物含量过多引发的水体污染也得到了社会各界人士的广泛关注。完善火电厂水汽有机物含量的检测方法，能够掌握水汽中有机物的分布规律，避免其对热力设备的腐蚀。因此，完善火电厂水汽有机物含量的检测方法，具有十分重要的现实意义。

1 火电厂水汽有机物含量对热力设备的影响

火电厂水汽中的有机物含量经常由于氢电导率超标而降低检测的准确性，部分有机物含量过高还会对离子交换出水的品质造成不良影响，此外，水汽中的有机物过量还会造成火电机组的腐蚀。调查研究表明，80%的火电机组损坏都与水汽中有机物含量过高有关，水汽中二氧化碳含量的增加，会造成热力设备的腐蚀疲劳，如果能够将有机酸与二氧化碳进行中和，则能够有效防止设备的损坏。有机物之所以能够引起热力设备的腐蚀，根本原因在于硫和磷等离子进入设备导致的，补给水系统的污染严重和采用的有机添加剂纯度不高都是引发腐蚀现象的原因。研究结果显示，火电机组中不含有硫和磷等离子，即使总有机碳的含量较高，均不会对热力设备构成腐蚀威胁。由此表明，水汽中的有机物富含杂志是其腐蚀热力设备的前提条件。因此，控制火电厂有机物含量具有必要性。应利用总有机碳含量作为控制有机物含量的重要指标，从而减少水汽中有机物对热力设备的腐蚀，维护火电机组的稳定运行[1]。

2 火电厂水汽有机物含量的检测方法分析

2.1 火电厂水汽有机物含量的检测方法

化学耗氧量是火电厂水汽有机物检测的重要指标，是对有机物被氧化程度的真实反映，属于条件性指标的范畴。在检测火电厂水汽有机物的过程中，氧化剂的种类、浓度、剂量，溶液的酸碱度以及催化剂都能对化学耗氧量产生影响。而总有机碳代表火电厂水汽有机物的总含量，能够直接对有机物的污染程度进行反映，在火电厂水汽有机物检测过程中，受外界因素的影响较小，因此具有较高的检测准确性，符合火电厂水汽有机物检测的发展趋势。随着总有机碳检测方法的不断推广，使得超临界火电机组对水汽中有机物的检测成为可能，通过运用总有机碳的有机物检测方法，能够实现对有机物分布规律的了解和掌握，有利于防止热力设备被有机物腐蚀，对火电厂热力设备的维护，具有促进作用。

对水汽中的微生物进行检测，首先需要对水汽中的有机物进行氧化反应，然后检测水汽中的二氧化碳含量。氧化方法主要有高温氧化、紫外线加过硫酸盐氧化和紫外线加二氧化钛氧化。现阶段，通常采用非分散红外线探测法、选择性薄膜电导率探测法和直接电导率探测法进行二氧化碳的检测工作。其中非分散红外线探测法得到了美国材料试验协会的认可，能够探测去离子水中的总有机碳含量但在探测前需要应用高纯载气去除溶液里的二氧化碳。选择性薄膜电导率探测法是一种良好的二氧化碳检测方法，具有较高的灵敏度，同时，探测结果也较为准确。直接电导率探测法不需要应用高纯载气去除溶液中的二氧化碳，具有操作简单的特点，但直接电导率探测法只能测试去离子水中的二氧化碳含量，无法实现对其他有机物含量的探测。

依据碳的构成能够将水汽中总有机碳含量的检测方法分为差减法、NPOC法和加和法。其中，差减法适用于废水中有机物含量的检测，原因是废水中总有机碳的含量远远大于无机碳的含量。在检测过程中，将氧化形成的总有机碳含量与酸化形成的无机碳进行减法运算，即可得到有机物的含量。在运算过程中，为了提升检测的精度，要取三分水样，取其计算的平均值。NPOC法通过将水样进行酸化处理，使其转化为二氧化碳，利用氮气进行洗脱，最后对水样进行氧化，实现对二氧化碳含量的检测。运用NPOC法检测二氧化碳的计算公式为：

NPOC=TOC-POC

其中，NPOC代表难以进行气洗处理的有机碳含量，POC代表容易气洗的有机碳含量，TOC代表总有机碳含量。加和法使用于容易进行气洗处理的有机碳检测过程[2]。

2.2 火电厂水汽有机物含量检测的实例分析

2017年，某火电厂对厂内的一个超临界参数火电机组水汽处理系统的总有机碳含量进行检测，从而实现对水汽中有机物分布状况的了解。

2.2.1 炉外水处理系统

澄清、反渗透、超滤、离子交换和活性炭过滤是炉外水处理的几种基本类型。本次研究共选取88个水样，实验结果显示，炉外水处理系统中的水样中总有机碳的含量分布具有一定的规律性：第一，在补给水处理系统中，活性炭过滤器和阴树脂是去除水样中有机物的“主力军”，且阴树脂去除有机物的作用比活性炭过滤发更强大，能够达到80%以上，活性炭过滤能够防止有机物对阴树脂的污染，同时能够延长阴树脂的使用寿命。但在对有机物进行检测的过程中发现，利用活性炭过滤法的部分水样有机物去除率远远低于其他水样的活性炭去除率。原因是活性炭去除有机物的效力随时间变化而逐渐减弱。第二，混合离子交换器也具有一定程度上的去除有机物的作用。第三，超滤法去除有机物的效力不明显，实验结果表明，采用超滤的办法去除有机物，其去除效率不足10%。第四，反渗透具有较高的有机物去除率，同时，去除有机物的数来那个较大，最高可达85%以上。第五，澄清对有机物的去除作用最明显，去除量最大。鉴于此，在设计炉外水处理系统的过程中，应充分认识到水汽中有机物含量的分布规律，合理选择有机物去除方法，科学安排有机物的处理流程和设备，实现对水汽中有机物的去除。例如，部分火电企业可以配置活性炭吸附装置或者反渗透装置，及时更换活性炭滤料，优化澄清池建设，并定期进行维护，降低水汽中有机物含量过高对热力设备的影响[3]。

2.2.2 火电机组热力系统

首先要合理选择火电机组热力系统的取样点。火电机组热力系统的取样点包括主蒸汽、警戒水混合离子交换器出口以及省煤器给水处。本次研究在该厂的上述三处取样点选取样本88个进行检测。检测结果显示：第一，在此次水样检测的过程中，亚临界火电机组水汽样本的有机物含量远远低于超临界火电机组水汽样本的有机物含量，说明在取样期间，该火电厂的亚临界火电机组的水汽并未受到有机物的污染。第二，部分超临界火电机组中的阴离子含量较低，不超过100mg/L,这些有机物在高温和高压的作用下会导致热力设备的腐蚀，因此，通过检测水汽样本中的总有机碳含量，能够有效防止火电机组材料被有机物腐蚀。第三，凝结水精处理出水口与总有机碳的含量较为接近，标志着精处理混合离子交换器和阴树脂出现分解现象，因此，精处理出水口的总有机碳含量较高[4]。

2.2.3 研究结论

在检测火电厂水汽有机物含量的过程中，应首先将水汽中的有机物进行氧化处理，依据碳的构成合理选择水汽有机物的检测方法，然后测量水汽中的二氧化碳含量。实验结果表明，在补给水处理系统中，活性炭过滤装置和反渗透装置去除有机物的数量较大，效率较高，因此，应加强活性炭过滤装置和反渗透装置的建设，防止水汽中的有机物对热力设备造成的不良影响，减少有机物对火电机组的腐蚀，同时，通过实验结果也可以看出，亚临界火电机组水汽样本的有机物含量较低，表明亚临界火电机组并未受到有机物的污染，实现了对有机物腐蚀作用的有效控制。

3 结语

通过以上研究发现，在检测火电厂有机物含量的过程中，通过合理选择水汽有机物的检测方法，能够有效掌握有机物检测的分布规律。在此基础上，合理设计炉外水处理系统和火电厂的火电机组热力系统，有利于减少水汽中有机物含量过高对热力设备的腐蚀作用。因此，在检测火电厂有机物含量的过程中，可以应用上述方法。

[1]刘龙飞,胡志光.电厂水汽中痕量铁的检测技术[J].华北电力技术,2017,06:58-61+66.

[2]司海艳.浅谈火电厂化学水汽监督实验[J].山东工业技术,2016,15:175.

[3]刘海洋,徐小生.火电厂脱硫废水有机物去除及软化处理[J].工业设计,2017,06:154-155.

李晓梅(1989-），汉，女，河北邯郸人，本科，助理工程师，火电厂化验员。