电厂除盐水箱密封方式的探究

摘 要：本文介绍了目前国内外有关水箱的一些密封方法,对一些常用方法的优、缺点进行分析探讨,并且针对一种技术先进的新型水箱密封方式-膜式柔性浮顶技术,就其技术性能及安装、运行、维护等特点进行了总结.托克托发电有限公司通过大量的调查取证,最终决定除盐水箱隔绝大气的密封方式采用了膜式柔性浮顶密封技术.

关键词：除盐水箱；密封方式；膜式

Abstract：This paper introduced the current domestic and international relevant tank sealing method, for some commonly used methods, disadvantages are discussed, and directed to a technologically advanced new tank sealing film type flexible floating roof technology, its technical performance and installation, operation, maintenance and other characteristics are summarized . Tuoketuo Power Company Limited through a lot of investigation and evidence collection, decided finally desalting tank isolated air seal is adopted for film type flexible floating roof seal technology.

Key words: Demineralized water tank；Sealing mode；Film type

1、概述

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司（以下简称托电）化学补给水系统共有4台2200立方米除盐水箱，肩负着全厂8台机组正常运行补给水作用，同时每台机组有一台凝结水补充水箱，为每台机组运行中补水。如此多的水箱，如何保证这些水箱密封良好，不会因二氧化碳、灰尘等污染造成水质劣化进而产生机组汽水系统结垢、腐蚀等问题，是一项非常艰巨的任务。结合国内外的一些成功经验和我厂实际情况，最终确定单层膜式柔性浮顶是一种比较适合我厂的一种水箱密封方式。

2、除盐水箱密封的必要性

为保证机组的安全运行，除盐水箱和凝结水补充水箱内必须储存一定的水量，除盐水平均要在除盐水箱内储存16-24小时，在凝结水补充水箱内储存10-14小时。除盐水在水箱储存过程中，极易受到二氧化碳、氧和灰尘污染。除盐水一旦污染就会使其品质急剧下降，进而造成热力设备的结垢腐蚀。空气中的CO2进入除盐水后立即形成各种含碳化合物（H2CO3、HCO3-、CO32-）除盐水中的这些含碳化合物非常难以清除，即使是向水中加入氨等碱性物质将PH提高，也只是将CO2转化成（NH4）2CO3等含碳酸根化合物，并没有清除CO2，当除盐水进入热力系统后，一旦碳酸分解仍会使热力设备腐蚀，使水中Fe、Cu等含量居高不下。因此对除盐水箱实施密封是十分必要的。

3、除盐水箱密封方法

目前国内外密封方式很多，本文对一些常用的方法的优缺点进行分析探讨。

3.1、缓冲水隔离法

将水箱进、出水连接在水箱底部的一个接口上，用水时优先使用新水，上层陈水起到隔离缓冲作用。

水箱是不断进水和出水的，液体扰动无可避免，缓冲水区无法保持稳定，密封效果无法保证。

优点：无运行成本。

缺点：作用有限，不能解决根本问题。

3.2、密封液密封法

将比重小于1的密封液倒入水箱中，密封液浮于水面上，将水和空气隔离开，以达到密封保持水质的效果。因密封液也会被灰尘等污染，因此应定期更换。

优点：工艺简单，密封效果良好，而且不受容器形状限制。

缺点：该法对密封液的要求很高，它应该有良好的化学稳定性且不能溶于水。降低密封液的成本是该工艺主要问题，国内外市场比较少见。

3.3、氮气方法

将水箱顶部的空气置换为干净的氮气，使水箱内水不与外界接触，从而达到保持水质的目的。因为水箱液位是不断变化的，需要不断补充和排出氮气，对安全设施的可靠性要求很高，一旦安全设施失灵会造成压力过高或真空，从而造成设备损坏。

优点：密封效果良好，在西方国家的设计中常见到这种密封方式。

缺点：对安全设施的可靠性要求很高，消耗大量氮气，运行费用较高。

3.4、碱液吸收方法

在水箱通气管上连接一个容器，内置碱性物质，主要原理是通过碱性物质吸收空气中的二氧化碳，使其不能进入水箱。常用的碱性物质有碱石棉和液体工业碱，碱性物质需要定期更换，冬季要考虑防冻问题。

优点：密封效果较好。

缺点：碱性物质更换不及时会造成水质波动，维护工作量大，冬季要防冻，水箱运行状态要求严格。

3.5、塑料小球密封法

将大量特制空心塑料小球放在水面上，隔绝了水与空气的接触，以达到保持水质的目的。

该工艺20实际80年代引入我国，国内大多数电厂都采用该技术。该产品设计上解决了球与球之间空隙的问题，理论覆盖率95%以上，但在实际运行中不可能达到最佳排列，另外液面波动也会引起球运动，所以密封效果不够理想。

优点：工艺简单，便于清扫。

缺点：密封效果不够理想。

3.6、硬浮顶密封法

水箱内加一套浮顶，使水箱水面与空气隔开浮顶像活塞一样随着水箱下降或上升而浮动。浮顶有软浮顶和硬浮顶之分，硬浮顶有金属浮顶和钢架发泡EPS浮顶。安装浮顶的水箱必须是下进水，水箱结构必须是直筒式。硬浮顶最大的缺点是安装和检修不便，发生故障后检修很困难。

优点：密封效果较好。

缺点：安装和检修不便。

3.7、气囊式软浮顶密封法

软浮顶和硬浮顶一样像活塞一样漂浮在水面。软浮顶没有硬支架所以检修比硬浮顶方便的多。软浮顶有浮块式、

气囊式、单层膜式等。气囊式浮顶最大的问题是气囊漏气，一旦气囊漏气则浮顶下沉，密封破坏。而且气囊漏气后很难检修。

优点：密封效果较好。

缺点：易损坏，难检修。

3.8、单层膜式柔性软浮顶密封法

近年国内市场出现的单层膜式柔性浮顶是一种高分子材料，柔软而有弹性，密度比水小，不需要浮块、气囊等附件就能自然漂浮在水面上，结构非常简单。因为单层膜式柔性浮顶的弹性很好，所以能够和水箱侧壁紧密结合，密封效果优良。在托电进行的密封效果对比试验结果中，我们发现单层膜式柔性浮顶的密封效果明显优于塑料小球密封法，也略优于硬浮顶密封法。而从设备成本上看，单层膜式柔性浮顶的价格还要低于塑料小球。

高分子材料的化学稳定性好，耐酸碱，理论上可使用20年以上。水箱检修时可将浮顶卷起，非常方便。更换一套全新的浮顶也只需要48小时，安装检修都十分方便。

使用单层膜式柔性浮顶的水箱运行过程中水箱水位不可过低，低水位运行时进水水流冲击可能造成浮顶打卷失去密封能力，严重低液位时可能将浮顶吸入出水管造成浮顶损坏和断水。

优点：密封效果较好，成本低，检修方便。

缺点：水位不可过低。

4、结论

综上，除盐水箱的各种密封方式中，以我国近年研制的单层膜式柔性浮顶性价比最高。该密封方式隔绝空气效果好，成本低，运行维护工作量极小，使用寿命长，适用范围广，适合在除盐水箱密封中应用及推广。结合托电的制水情况和水箱特点，单层膜式柔性浮顶可作化学除盐水箱的首选密封方法。

参考文献

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