對于核電廠、燃?xì)廨啓C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)電廠來說，超純水是發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。發(fā)電用水通常來自于回收水、地表水、地下水等天然水源，用完后會被現(xiàn)場再利用或排放到環(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)測工具不僅能夠幫助操作人員控制水處理、保護昂貴設(shè)備、避免意外停機，還能用來優(yōu)化水處理過程以節(jié)省開支、提高生產(chǎn)效率、防止污染物腐蝕鍋爐和氣輪機。
總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）是造成腐蝕的罪魁禍?zhǔn)祝?/font>TOC監(jiān)測法能夠有效監(jiān)控有機物污染1。人們發(fā)現(xiàn)的有機污染物的種類越來越多，TOC是所有有機化合物的總稱，TOC監(jiān)測法在分別量化有機化合物方面提供了快速、簡單的解決方法。測量有機物濃度的變化，能夠幫助識別系統(tǒng)工藝的違規(guī)之處。監(jiān)測控制點有助于查找和排除污染源。
源水中的有機化合物經(jīng)過處理，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。但冷卻過程（在打開或關(guān)閉時）可能會將冷卻劑或污染物從外部環(huán)境泄漏到工藝蒸汽中。表1是可能的有機污染源的列表。
| 有機污染源舉例 |
| 通過預(yù)處理的原始有機物 |
| 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)致微生物生長的有機殘留物 |
表1. 可能的有機污染源的列表
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傳感器也很難檢測到多糖。在鍋爐或氣輪機中，多糖會在高溫高壓下分解成具有腐蝕性的甲酸和乙酸，進而酸化蒸汽，造成腐蝕，并在鍋爐中留下沉積物。維護和修理鍋爐時，工廠不得不停機減產(chǎn)。為了防止鍋爐受到損壞，有些鍋爐保險公司和監(jiān)管機構(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)測和去除有機化合物，才能有效地保護設(shè)備。
總有機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)測總有機物濃度方面，TOC監(jiān)測法具有可靠、精確等優(yōu)點。圖1顯示了關(guān)鍵監(jiān)測點，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)測的關(guān)鍵區(qū)域
表2. TOC分析法舉例
| 問題 | 解決方案 |
| 系統(tǒng)高壓部分中的有機物分解后，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)域之間進行TOC監(jiān)測，可以找到分解物。 |
| 當(dāng)源水從飲用水變?yōu)楣I(yè)用水時，各種有機物進入系統(tǒng)，導(dǎo)致蒸汽輪機的后幾排出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂。 | 當(dāng)源水改變時進行TOC監(jiān)測，或者監(jiān)測源水的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物釋放進循環(huán)蒸汽。氯化物濃度增加后，不得不進行鍋爐排污。 | 即使將樹脂沖洗到可接受的低電導(dǎo)率水平，仍無法*去除非離子形式的氯化有機物。 TOC監(jiān)測法可以監(jiān)測離子形式和非離子形式的有機物，有助于排除工藝設(shè)備故障。 |
| 由于內(nèi)壁結(jié)垢，蒸汽超級加熱器鍋爐每兩年就需要更換。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。 | 對補給水和冷凝水進行持續(xù)的TOC監(jiān)測，可以防止污染物積聚，保護設(shè)備免受損壞。 |
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(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)測和自動化的市場需求。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)停機或長久性的設(shè)備損壞。 TOC分析法能夠提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，來幫助操作人員決定是否重新使用或者舍棄回收的水流。
TOC分析法可以測量和控制發(fā)電用水中的化學(xué)物質(zhì)，極大降低有機物污染。通過有效監(jiān)測和處理進水，工廠可以將腐蝕性離子濃度降到很低的水平。源水中的有機物含量和種類總是變化，因此只有監(jiān)測水源，才能有效達(dá)到監(jiān)測目的、保護昂貴設(shè)備不被損壞。還有一些有機物會污染膜和樹脂床。盡可能地減少有機污染物，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。補給水或回收水必須經(jīng)過適當(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)。有機物監(jiān)測法能夠檢測到泄漏、微生物生長、處理失效、有機物污染。減少此類問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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