保证锅炉安全经济运行技术的研究

    李艳萍　陈秋玲　赵伟伟

    众所周知，为了保证锅炉安全经济运行，进入锅炉的水必须经过水处理软化、除氧处理，去除水中的钙镁离子等硬度和含氧，保证锅炉给水水质。为此，我们以亚硫酸钠过剩量过高为研究对象，在保证锅炉安全经济运行技术的研究方面进行了探索。

    一、做好现状调查

    我们对注汽井过剩量情况进行了细致的调查统计。通过调查，发现平均过剩量6mg/L，超过水质指标要求。为此，我们以保障锅炉的安全运行，提高水质质量为目标，提出了研究的课题：降低亚硫酸钠过剩量，减小到3mg/L。

    二、做好目标可行性分析

    找到了课题，但是否具有可行性呢？你们以12#注汽站为例，查看除氧器说明书，除氧器出口含氧在0.2-0.5mg/L之间，由反应方程式O2+2Na2SO3=2Na2SO4可知所需亚硫酸钠反应浓度为0.4-1mg/L，若锅炉给水过剩量达到3mg/L，锅炉排量12m3/h，则一日最多所需加药量m=12*24*（3+1）g=1152g<2kg，我们得出结论，控制加药量即可达到目标，有能力完成该研究课题。

    三、原因分析及要因确认

    小组成员针对亚硫酸钠过剩量超标这一问题，进行了深入分析，集思广益，并找到了边缘因素有四个，分别是：1、人员操作不当2、除氧器除氧效果差。3、药液质量存在问题。4、药箱配药浓度无参考。

    确认一：除氧器除氧效果差

    验证方法：现场调查、查阅资料

    验证内容：现场记录除氧器出口水含氧，统计对比。

    验证地点：12#活动注汽站

    验证经过：除氧器技术参数说明书中，除氧器出口含氧在0.2-0.5mg/L之间。2018年4月2日至3日期间，对除氧器出口水含氧进行统计，现场记录真空度在-0.97，出口含氧在0.4mg/L，达到技术要求。

    确认结果：非要因

    确认二：药液质量存在问题

    验证方法：现场检查、实验对比

    验证内容：现场检查药品产品合格证、测试其溶解度、反应效果。

    验证地点：12#活动注汽站

    验证经过：现场查看药品产品合格证，生产日期、保存环境在正常范围内。现场为2kg药品溶于0.25*2=0.5m3水样，浓度4mg/L;取5g亚硫酸钠进行溶解度、反应效果测试，5g亚硫酸钠全溶于1250ml水样，溶解度无问题;间隔30秒测试水中含氧，水中含氧为0ug/L，药品反应及时。现场溶解药品时，多采用提前加热溶解，搅拌加药，冬季运行期间加催化剂反应，药液质量溶解不存在问题。

    确认结果：非要因

    确认三：药箱配药浓度无参考

    验证方法：现场调查。

    验证内容：现场观察给药箱加药，查看加药消耗记录。

    验证地点：12#活动注汽站

    验证经过：查看现场加药，加药方式为职工待药箱内溶液液位到下限时，职工凭借经验用药桶加药，药箱内溶液浓度未知，待加药后观察含氧、测过剩量，调整流量计调整进药量，过程最短耗时10分钟。查看亚硫酸钠消耗记录，一季度12#站平均每日加药2kg，亚硫酸钠消耗量大。

    确认结果：要因

    因此，通过要因分析，我们确定影响亚硫酸钠过剩量超标的原因为药性配药浓度无参考。

    四、制定对策

    针对以上对策方案，我们从安全性、精确性、可操作性、经济性、可推广性等几个方面进行了综合评价和选择，最终选择了对策一：通过电导率监测药箱内药液浓度，实施如下：

    1、参数计算

    现场用流量计流量从0-1L/min变化，为了减小加药误差和职工加药工作强度，制定一天加药两次，而药箱容积为0.25m3，考虑到药箱液位上下限问题，流量计开度在0.3-0.4L/min之间加药时间合适，时间h=0.25/（0.4*0.06）h=10h

    以12#站为例，锅炉流量为12m3/h，药箱容积0.25m3，流量计开度为0.4L/min， 除氧器出口含氧0.4mg/L，要达到过剩量指标3mg/L，则运行10h，给水所需加药量 ? m=12*10*（0.4*2+3）g=456g

    药箱内药品浓度 ?M=456*1000/（0.25*1000）mg/L=1824mg/L

    查看资料，TDS（溶解性总固体）与电导率的转化系数为0.5-0.7。现场应用中，普遍选用系数0.5，则根据计算药箱内药品浓度，药箱溶液电导率为

    G=2324/0.5us/cm=3648us/cm=3.65ms/cm

    2、仪表组装

    由计算结果，电导率单位为ms/cm，选用电极为10，电导率范围为1～10ms/cm的电导率探头，示值单位为ms/cm的示值仪表suntex ec-410。电源选用220VAC，将探头接线与电源接线分别连接到示值仪表，向二次仪表和电导率探头供电。将探头放入亚硫酸钠药箱内，进行检测。

    五、主要效果

    实验实施后，我们记录从7月-8月期间12#站运行三口井过剩量，统计结果表明，过剩量降至3mg/L，达到预期设定目标。本次QC活动成功。效益方面，以12#站为例，加药量减少，从原来的每日2kg减小到1kg，25kg一袋亚硫酸钠125元，一年一台设备运行200天，则大队十二台设备每年可多創经济效益：F1=（125×（2-1）×200×12）/25=12000元