對(duì)于核電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠,、燃煤發(fā)電廠,、地?zé)岚l(fā)電廠、生物質(zhì)燃燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō),，超純水是發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,。發(fā)電用水通常來(lái)自于回收水、地表水,、地下水等天然水源,，用完后會(huì)被現(xiàn)場(chǎng)再利用或排放到環(huán)境中去。在提高整體發(fā)電效率,、滿足排放要求,、為現(xiàn)場(chǎng)回收水創(chuàng)造更多用途方面，水處理發(fā)揮著關(guān)鍵作用,。好的監(jiān)測(cè)工具不僅能夠幫助操作人員控制水處理,、保護(hù)昂貴設(shè)備、避免意外停機(jī),，還能用來(lái)優(yōu)化水處理過(guò)程以節(jié)省開支,、提高生產(chǎn)效率、防止污染物腐蝕鍋爐和氣輪機(jī),。
總有機(jī)碳（Total Organic Carbon,，TOC）是造成腐蝕的罪魁禍?zhǔn)祝?/font>TOC監(jiān)測(cè)法能夠有效監(jiān)控有機(jī)物污染1。人們發(fā)現(xiàn)的有機(jī)污染物的種類越來(lái)越多,，TOC是所有有機(jī)化合物的總稱,，TOC監(jiān)測(cè)法在分別量化有機(jī)化合物方面提供了快速、簡(jiǎn)單的解決方法,。測(cè)量有機(jī)物濃度的變化，能夠幫助識(shí)別系統(tǒng)工藝的違規(guī)之處,。監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)有助于查找和排除污染源,。
源水中的有機(jī)化合物經(jīng)過(guò)處理，在鍋爐中氧化成腐蝕性酸,。在水的回流側(cè),，蒸汽冷凝后被循環(huán)使用。但冷卻過(guò)程（在打開或關(guān)閉時(shí)）可能會(huì)將冷卻劑或污染物從外部環(huán)境泄漏到工藝蒸汽中,。表1是可能的有機(jī)污染源的列表,。
| 有機(jī)污染源舉例 |
| 通過(guò)預(yù)處理的原始有機(jī)物 |
| 離子交換樹脂或樹脂本身的浸出物 |
| 揮發(fā)到蒸汽中的化學(xué)處理劑 |
| 潤(rùn)滑油或脫脂溶劑 |
| 工藝側(cè)的滲漏物 |
| 從鍋爐返回的被污染的冷凝水 |
| 導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)的有機(jī)殘留物 |
表1. 可能的有機(jī)污染源的列表
例如，人們很難用傳統(tǒng)處理方法去除源水中的多糖,，而電導(dǎo)率或UV 254傳感器也很難檢測(cè)到多糖,。在鍋爐或氣輪機(jī)中,，多糖會(huì)在高溫高壓下分解成具有腐蝕性的甲酸和乙酸，進(jìn)而酸化蒸汽,，造成腐蝕,，并在鍋爐中留下沉積物。維護(hù)和修理鍋爐時(shí),，工廠不得不停機(jī)減產(chǎn),。為了防止鍋爐受到損壞，有些鍋爐保險(xiǎn)公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求工廠滿足很低的TOC限值,，低至200 ppb（VGB）或100 ppb（EPRI）,。多糖也同超濾（Ultrafiltration，UF）和反滲透（Reverse Osmosis,，RO）污染有關(guān),。只有準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和去除有機(jī)化合物，才能有效地保護(hù)設(shè)備,。
總有機(jī)物包括離子形式和非離子形式的化合物,，以及芳香族和非芳香族化合物。在監(jiān)測(cè)總有機(jī)物濃度方面,，TOC監(jiān)測(cè)法具有可靠,、精確等優(yōu)點(diǎn)。圖1顯示了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn),，以查找泄漏或潛在污染處,。表2是TOC分析法舉例。
圖1. 需要監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵區(qū)域
表2. TOC分析法舉例
| 問(wèn)題 | 解決方案 |
| 系統(tǒng)高壓部分中的有機(jī)物分解后,，在系統(tǒng)低壓部分中堆積成酸性物質(zhì),，從而導(dǎo)致低壓蒸發(fā)器管穿孔。 | 在蒸汽循環(huán)和壓力區(qū)域之間進(jìn)行TOC監(jiān)測(cè),，可以找到分解物,。 |
| 當(dāng)源水從飲用水變?yōu)楣I(yè)用水時(shí)，各種有機(jī)物進(jìn)入系統(tǒng),，導(dǎo)致蒸汽輪機(jī)的后幾排出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂,。 | 當(dāng)源水改變時(shí)進(jìn)行TOC監(jiān)測(cè)，或者監(jiān)測(cè)源水的TOC變化,，都能夠顯示是否需要調(diào)整水處理工藝,。 |
| 不合格的陰離子交換樹脂將氯化有機(jī)物釋放進(jìn)循環(huán)蒸汽。氯化物濃度增加后,，不得不進(jìn)行鍋爐排污,。 | 即使將樹脂沖洗到可接受的低電導(dǎo)率水平，仍無(wú)法*去除非離子形式的氯化有機(jī)物,。 TOC監(jiān)測(cè)法可以監(jiān)測(cè)離子形式和非離子形式的有機(jī)物,，有助于排除工藝設(shè)備故障,。 |
| 由于內(nèi)壁結(jié)垢，蒸汽超級(jí)加熱器鍋爐每?jī)赡昃托枰鼡Q,。人們能夠看到飽和蒸汽管上的泡沫,。調(diào)查顯示，冷凝水回流管中的TOC高達(dá)200 ppm,。 | 對(duì)補(bǔ)給水和冷凝水進(jìn)行持續(xù)的TOC監(jiān)測(cè),，可以防止污染物積聚，保護(hù)設(shè)備免受損壞,。 |
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格,，以及污水處理成本不斷提高,，工廠不得不減少用水量和排水量。這就增加了零液體排放（ZLD）系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化的市場(chǎng)需求,。在系統(tǒng)前端冷卻和循環(huán)利用蒸汽,，可以節(jié)約用水、提高工作效率,。 TOC分析法能夠盡早檢測(cè)到乙二醇等冷卻液是否泄漏到工藝水流中,，從而幫助操作人員采取措施以防止系統(tǒng)停機(jī)或長(zhǎng)久性的設(shè)備損壞。 TOC分析法能夠提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),，來(lái)幫助操作人員決定是否重新使用或者舍棄回收的水流,。
TOC分析法可以測(cè)量和控制發(fā)電用水中的化學(xué)物質(zhì)，極大降低有機(jī)物污染,。通過(guò)有效監(jiān)測(cè)和處理進(jìn)水,，工廠可以將腐蝕性離子濃度降到很低的水平。源水中的有機(jī)物含量和種類總是變化,，因此只有監(jiān)測(cè)水源,，才能有效達(dá)到監(jiān)測(cè)目的、保護(hù)昂貴設(shè)備不被損壞,。還有一些有機(jī)物會(huì)污染膜和樹脂床,。盡可能地減少有機(jī)污染物，有助于節(jié)約成本,、提高效率,。新型的高溫高壓鍋爐通常要求TOC限值低至100 ppb,，內(nèi)部控制限值低至10 ppb,。補(bǔ)給水或回收水必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理，才能達(dá)到上述要求和滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),。有機(jī)物監(jiān)測(cè)法能夠檢測(cè)到泄漏,、微生物生長(zhǎng),、處理失效、有機(jī)物污染,。減少此類問(wèn)題能夠幫助工廠降低生產(chǎn)成本,、提高發(fā)電效率。
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