摘要:结合炉水碱化烘干法停备用与机组冷态启动后存在的问题,提出了水汽品质控制方法及要求。跟踪启动后给水中铁离子含量,有效抑制给水的流动腐蚀(FAC)。
关键词:超超临界机组,机组启动,流动腐蚀
江苏国信靖江发电有限公司为660MW超超临界变压运行直流锅炉。锅炉型号为HG2038/26.15-YM(3)。停备用采用炉水碱化烘干法。运行采用给水氧化性全挥发工况(AVT(O)),氨水采用脱硝(SCR)供氨母管氨气与水混合制备。
一、锅炉冷态启动流程及水质控制标准
1.建立凝汽器至除氧器循环,除氧器出口铁小于200μg/L后,进行除氧器加热,水温达到104℃后;进行锅炉上水,启动分离器液位达到7m,冲洗至储水箱Fe≤500μg/L,SiO2≤200μg/L,启动BCP泵,维持500m3/h流量进行循环,直至启动分离器出口Fe≤200μg/L、PH=9.2-9.6,锅炉冷态冲洗结束。锅炉点火升温,保持水冷壁温度150~170℃,直至启动分离器出口水Fe≤100μg/L、PH=9.2-9.6,锅炉热态冲洗结束。锅炉升温升压,当主蒸汽左右侧Fe≤50μg/L,SiO2≤30μg/L,Na≤20μg/L,氢电导率≤0.5μS/cm[1],进行蒸汽冲转。直至锅炉干态运行前,锅炉冲洗水由锅炉疏水阀排出,不进行回收。
机组停炉前,将给水pH提高至9.6,进行热炉带压放水余热烘干。
机组运行期采用氧化性全挥发工况,给水pH=9.2~9.6,给水氢电导率≤0.15μS/cm,溶解氧含量≤7μg/L。
2013年12月至2015年2月,国信靖江发电限公司共进行了11次启动保养工作。机组由冷态进行启动,汽轮机冲转至3000rpm/min后,停炉采用热炉带压放水方式保养。
二、启动中存在问题
1.汽机、锅炉系统水冲洗时间长
启动中,汽机与锅炉的冷态冲洗时间长,受控率差,扣除除氧器与启动分离器上水时间,冲洗时间在均1.5小时以上。锅炉点火升温后,锅炉热态冲洗时间可达2以上小时。
2.汽轮机积铁
锅炉冷态启动,允许汽轮机冲转蒸汽Fe≤50μg/L,是正常标准(Fe≤5μg/L)的10倍。导致在低压缸3、4和5级叶片沉积。国信靖江发电有限公司#1机组A修中发现A、B低压缸存在大量的点状铁沉积,沉积速率达1.28mg/cm2.a。
3.给水品质合格时间长
启动时凝汽器形成负压,循环水泄漏至凝汽器。启动时主蒸汽阳电导率较大,造成机组并网8小时内无达到蒸汽氢电导率≤0.15μS/cm的要求[2]。
4.前置过滤器压差上升快
前置过滤器反洗中,水中铁离子对精处理高速混床造成污染,导致交换能力下降[3]。
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三、解决措施
1.机组启动过程中,凝汽器上水完成,立即投运前置过滤器与高速混床,高速混床采用氢型运行,可控制杂质离子进入机组冲洗水中,保证冲洗水质。利用凝结水加氨自动化,保证冲洗水pH稳定。
2.除氧器及启动分离器上水阶段不加氨或微量加氨,循环冲洗时补充加氨。可降低凝结水、给水对二氧化碳的吸收量,可控制省煤器入口氢电导率控制在0.3μS/cm以下。
3.锅炉上水时,同时对高压加压器水侧冲洗,利用锅炉的冷、热态冲洗,加强高压加热器腐蚀产物的冲洗,减少腐蚀产物剥落造成给水品质下降问题。
4.化学在线仪表的投运,可降低水质波动,缩短启动时间。锅炉启动的热态冲洗与升温升压,高压给水段与水冷壁处在流动加速腐蚀区域,由于取样系统存在水质较差,水样量较小,许多电厂化学在线仪表不投入运行。对于超(超)临界机组的启动,在线仪表的投入是十分必要的。
5.经过调整后,国信靖江发电有限公司机组冷态启动过程中各阶段冲洗时间下降至1小时内(上水时间除外),2016年启动给水铁离子最大值45μg/L,达标率100%;
6.前置过滤器反洗时间大大延长,原12小时一次延长至7天强制反洗一次;
7.给水、主蒸汽品质合格速度快,2015年2月#1机组并网后,给水、主蒸汽品质28小时合格,2015年7月,#1机组并网后,6.5h给水、主蒸汽品质合格,给水铁含量4.5μg/L。
8.机组进入正常运行生产期后,水质稳定,给水铁离子平均含量保持3.0μg/L,给水系统流动加速腐蚀问题得到抑制,如#2锅炉结垢速率控制70mg/cm2•a,评价为二类。
四、结论
1.精处理前置过滤器与高速混床在机组启动时,立即投入运行。
2.化学在线仪表第一时间投入运行。
3.凝结水采用自动加氨的方式。
4.冲洗初期应不加氨或少加氨。
5.高、低压加热器应随系统共同冲洗。
6.本文未对溶解氧对启动阶段的影响进行讨论。
参考文献:
[1]GB/T561-2013,火力发电厂水汽化学监督导则[S].
[2]GB/T12145-2008,火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[S].
[3]初立杰,电厂化学,第二版,中国电力出版社,2016(6),174.
[4] Chexal,B.,Flow accelerated Corriosion in Power Plants,EPRI Report TR-106611-R1,Palo Alto,CA,1998.
作者简介:
王悦(1987-),男,汉族,吉林市人,助理工程师,学士。
洪步强(1972-)男,汉族,盐城市人,助理工程师
论文作者:王悦,洪步强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
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