高純蒸汽和高效電力生產(chǎn)的總有機(jī)碳TOC和硼的在線監(jiān)測(cè)
簡(jiǎn)介
一家跨國(guó)能源公司,、全球電力和天然氣生產(chǎn)巨擘,發(fā)現(xiàn)其下屬一家發(fā)電廠有二氧化硅沉積問(wèn)題,。沉積物損壞了氣輪機(jī)葉片,,導(dǎo)致計(jì)劃外維修。該公司專長(zhǎng)于研發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)的使用,,想要了解發(fā)電廠問(wèn)題的根源所在,,并尋找一種可持續(xù)的解決方案,以防止以后可能再次發(fā)生停產(chǎn),,同時(shí)維持最佳發(fā)電效率,。
發(fā)電廠根據(jù)市場(chǎng)需求和燃料成本來(lái)決定開(kāi)機(jī)和停機(jī)。當(dāng)工廠重新開(kāi)機(jī)時(shí),,必須確保蒸汽純度,,以便克服開(kāi)機(jī)和停機(jī)時(shí)的溫度和壓力波動(dòng)。
問(wèn)題
發(fā)電廠的操作人員發(fā)現(xiàn)了發(fā)電量下降和氣輪機(jī)振動(dòng)的問(wèn)題,。他們停機(jī)并打開(kāi)氣輪機(jī)后,,看到了很明顯的白色沉積物,那是各種厚度的二氧化硅沉積在氣輪機(jī)葉片的邊緣處,。發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后,,操作人員和研究人員就不得不評(píng)估水質(zhì)和水處理過(guò)程,。
在鍋爐前面,發(fā)電廠使用由陽(yáng)離子,、陰離子,、混合樹(shù)脂層單元組成的脫鹽系統(tǒng)。發(fā)電廠重新評(píng)估了控制脫鹽系統(tǒng)再生和保持鍋爐給水純度的監(jiān)測(cè)參數(shù),。當(dāng)發(fā)電廠開(kāi)機(jī)和停機(jī)時(shí),,減少污染物就變得尤其重要,因?yàn)樵谥匦麻_(kāi)機(jī)時(shí),,污染物可能進(jìn)入蒸汽,,然后進(jìn)入氣輪機(jī)。
以前,,發(fā)電廠使用在線型二氧化硅分析儀來(lái)監(jiān)測(cè)二氧化硅,,防止其進(jìn)入蒸汽并沉積在氣輪機(jī)中。但當(dāng)二氧化硅分析儀達(dá)到報(bào)警限值(10 ppb)時(shí),,往往來(lái)不及停止鍋爐給水和再生混合樹(shù)脂層,。微量二氧化硅已經(jīng)泄漏到蒸汽中,并進(jìn)入氣輪機(jī),。
解決方案
與在線型二氧化硅分析儀相反,,在線型硼(Boron)分析儀經(jīng)常被用作0污染監(jiān)測(cè)工具,來(lái)控制二氧化硅從離子去除工藝(例如:混合樹(shù)脂層的離子交換工藝)中泄漏出來(lái),。在其他離子泄漏之前,,硼從樹(shù)脂層中洗脫出來(lái)(見(jiàn)圖1)。在線型硼分析可以檢測(cè)到低10 ppt濃度的硼(見(jiàn)圖2),,因此硼分析儀不僅能夠防止二氧化硅進(jìn)入鍋爐,,還能防止弱酸、弱堿,、以及處理工藝中的其他污染物進(jìn)入鍋爐,。除了防止二氧化硅泄漏和管理樹(shù)脂層耗盡之外,發(fā)電廠還用簡(jiǎn)單,、內(nèi)部的方法來(lái)決定接受或拒絕鍋爐給水,。總有機(jī)碳(TOC)分析法能夠測(cè)量樣品水中的離子形式和非離子形式的有機(jī)化合物總和。非離子形式有機(jī)物能夠從處理系統(tǒng)漏出,,并在高溫高壓鍋爐中分解成腐蝕性酸氣,。在脫鹽系統(tǒng)的后面,發(fā)電廠用TOC分析法來(lái)決定是否允許水流入鍋爐以產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入氣輪機(jī),。工廠的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)是TOC<40 ppb,。此時(shí)電導(dǎo)率大部分來(lái)自TOC,因此冗余參數(shù)為電導(dǎo)率<0.4 μS/cm。
方程1:電導(dǎo)率和TOC


圖1. 硼,、二氧化硅、電阻率的相關(guān)性

(a)Sievers®在線硼分析儀監(jiān)測(cè)超純水中1,、2,、3或4個(gè)樣品流路中的硼,檢測(cè)范圍:10 ppt - 100 ppb,。

(b)Sievers® M500在線TOC分析儀檢測(cè)超純水中的TOC,,檢測(cè)范圍:30 ppt - 2.5 ppm。

(c)Sievers® M9在線TOC分析儀的動(dòng)態(tài)TOC檢測(cè)范圍:30 ppt – 50 ppm,,檢測(cè)范圍廣,結(jié)果穩(wěn)定而準(zhǔn)確,。

(d)Sievers® M9便攜TOC分析儀的動(dòng)態(tài)TOC檢測(cè)范圍:30 ppt – 50 ppm,,檢測(cè)范圍廣,結(jié)果穩(wěn)定而準(zhǔn)確,。
圖2
結(jié)論
大型跨國(guó)電力公司使用在線型監(jiān)測(cè)工具來(lái)保護(hù)設(shè)備資產(chǎn),、控制水處理工藝。保證蒸汽純凈,,就能大程度地提高生產(chǎn)效率,,大程度地減少停機(jī)時(shí)間,從而確保電力和天然氣的生產(chǎn),、配送、銷售,。
參考文獻(xiàn)
相關(guān)產(chǎn)品
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