摘要：某发电厂的机组再一次大检修的过程中发现了汽轮机转子叶片跟隔板叶片出现了严重的积盐现象，工作人员对结构的样本进行综合的分析发现，高压级垢样含有的主要成分是钠盐和磷酸盐。在相关人员再一次进行锅炉热化学试验后，最终确定了炉水磷酸根、PH值以及机组负荷等等的参数最佳的控制范围，这对避免汽轮机出现积盐的现象起到了良好的作用，本文对锅炉化学实验的分析报告展开探讨研究，以供相关人员参考学习。
关键词：过热蒸汽钠含量；锅炉热化学；试验；
一、机组概况
某发电厂使用的锅炉机组是北京锅炉有限责任公司生产的HG-2023/17.6-YM 4 型亚临界、强制循环燃煤汽包炉，汽轮机是N 600-16.7/537/537-1 型亚临界、中间再热、四缸四排汽单轴反动式凝汽汽轮机，发电机是QFSN-600-2YH 型冷却发电机。某天，相关人员对机组进行大检查时发现了汽轮机的转子叶片和隔板静叶片出现了积盐现象，因此为了保证机组在检修后能够正常安全运行工作，并且提升蒸汽的品质，相关人员对汽轮机出现的积盐现象做出了处理，为了保证汽轮机热效率相关人员决定对机组进行锅炉热化学实验。
二、试验目的
本次实验的最终目的主要有以下几点。
2.1保证蒸汽品质的最优炉水处理工况。
2.2锅炉在不同运行工况下的汽水品质变化规律能够能到良好的保障，并且对锅炉内部汽水分离装置的工作效率进行详细的考察。
2.3对蒸汽携带随锅炉在正常工作运行变化的参数规律做出详细的考察，并且对汽包运行水位控制范围以及变化速度等等进行进一步的改良。
2.4找到影响蒸汽品质的所有因素，并作出详细的分析，及时得制定出相对应的解决办法。
三、试验內容
本次试验主要有以下几项
3.1检查锅炉炉水中磷酸盐浓度对蒸汽品质带来的影响。
3.2对炉水磷酸盐平衡点的检测。
3.3当锅炉负荷以及变化速度出现改变时对蒸汽品质带来的影响。
3.4气泡水位和变化速率对蒸汽品质带来的影响。
3.5气泡压力出现变化对蒸汽品质带来的影响。
四、试验结果与分析
4.1 锅炉炉水磷酸盐浓度对蒸汽品质的影响
试验使用的是锅炉磷酸盐加药系统，工作人员要将炉水磷酸盐根的含量控制在 0.5m g/L、1.0m g/L、1.5m g/L、2.0m g/L，在浓度水平运行的过程中，加入Naoh可以调整炉水的pH值，让它保持在规定的标准范围内。将炉水磷酸盐根的含量控制在标准范围之内后在运行3~6小时。本次实验要具备的条件机组的负荷必须要在550mw~600mw之间，气泡压力和额定压力以及气泡水位都要控制在-50mm，锅炉排污一些都正常后，将炉水的pH值控制在9.5~9.7之间。
工作人员在经过本次试验发现当锅炉一直保持在规定的额定工况运行时，炉水磷酸盐浓度在≤0.5m g/L 时，它的饱和蒸汽钠含量保持在 1.0μg/Kg 之间，这在标准规定值的范围之内。当它的磷酸盐浓度在＞0.5m g/L 时，饱和蒸汽钠有了明显的增长，当炉水磷酸盐浓度控制在1.0m g/L时，它的饱和蒸汽钠含量超出了标准的规定的范围＜3.0μg/Kg，将炉水磷酸盐浓度控制在2.0m g/L时，它的饱和蒸汽钠含量远远超出了规定的标准值＜5.0μg/Kg。因此，我们可以看出，在固有的汽水分离性能条件下，炉水中的磷酸盐含量就会很多，从而造成饱和蒸汽钠含量增大。所以，相关人员要想保证蒸汽品质，就要将炉水中的磷酸盐浓度控制在0.5m g/L 以下。当过热蒸汽钠的含量明显少于饱和蒸汽钠含量时，过热器就有存有钠盐堆积的现象，每个钠盐在过热器中的沉积性能都大不相同，经过本次试验进行分析认为在过热器沉积的钠盐是Na3Po4。
4.2 炉水磷酸盐平衡点试验
锅炉炉水磷酸盐浓度对蒸汽品质影响试验完毕后，以 5M W /m in 的速度将负荷降至 300M W ，同时将炉水磷酸盐浓度稳定在 1.8～2.5m g/L范围内，30m in 后停止加药泵，关闭锅炉连续排污；缓慢升负荷，要求在 2h 左右将负荷从 300M W 升至 600M W ，并在 600M W 负荷下稳定 6～8h；再将负荷从 600M W 降至300M W ，时间在 2h 左右，并在 300M W 荷下稳定 2h；最后升至 600M W。在本阶段试验中，给水和凝结水水质均在控制标准范围内，水质比较稳定，D D H <0.1μs/cm ，炉水PH值在9.60～9.80 范围内。通过试验，确定炉水磷酸根浓度平衡点为 0.40m g/L。图1所示，平衡点试验炉水磷酸根浓度的变化规律示意图。
图1 平衡点试验炉水磷酸根浓度的变化规律
4.3 锅炉负荷及其变化速度对蒸汽品质的影响
本项试验，将炉水的磷酸盐浓度控制在标准值0.40m g/L之间，它的pH值在9.3~9.5之间，将汽包调整在正常的运行标准之间，保证汽包能够正常运行就行，在试验的过程中发现，机组的负荷在70%以内可以正常运行工作，并且水汽品的质量也没有异常。当机组的负荷从初定的 12MW /min的速度从 600MW降至300MW后，在稳定运行1个小时以后，在将速度上调到600MW，在运行2个小时以上，最后再按6MW /min、9MW /min的负荷升降速度进行上述试验。经过上述实验发现，当炉水只是采取保证平衡磷酸盐处理时，锅炉的额定工况运行可以保证蒸汽品质达到规定的标准值，而锅炉的负荷速度上升时，会对饱和蒸汽钠的含量带来影响，继而出现超标的现象。因此我们可以发现，当负荷提升的速度越快，饱和蒸汽钠含量就会很容易超出规定的标准值。这充分的说明了锅炉在负荷严重出现变动的现象时，很容易使汽、水分离效果下降，促进饱和蒸汽机械携带能力增加。
4.4 汽包压力对蒸汽品质的影响 将炉水磷酸盐浓度控制在平衡点浓度以下，pH 值控制在 9.4～9.7，调整汽包水位在正常运行范围内，汽包连排正常开度，机组满负荷稳定运行，水汽品质良好并稳定。将汽包压力分别控制在18.0M Pa、18.5M Pa、18.8M Pa 下，每个阶段稳定 2 小时。在本阶段试验中，给水和凝结水水质均在控制标准范围内，水质比较稳定，D D H <0.1μs/cm ，炉水 pH 值在9.30～9.50 范围内。
经过本次试验我们发现，当汽包压力出现波动式增加是，饱和蒸汽钠含量就会有所提升。气包的压力从 18.0M Pa 增大到18.8M pa时，相对应的饱和蒸汽钠含量也会从1.00μg/kg 增长到 2.77μg/kg，这都在规定的标准范围之内，汽包压力的增加会增加蒸汽溶解携带钠盐的效应，但这不会对蒸汽品质带来影响。经过相关人员详细的计算，汽包压力在18.2～18.47Mpa发生变化时，这时饱和蒸汽钠的溶解携带系数在0.04% ～0.12%之间。当锅炉在正常额定负荷范围之间运行时，要将汽包的压力控制在17.95～18.40M pa，这个压力不会对蒸汽品质带来多大的影响。
结束语
通过试验，得出的最佳炉水控制指标范围及锅炉运行参数。并且机组在炉水最佳控制指标范围内和上述运行参数下运行，可保证蒸汽钠含量≤3.0μg/kg；在负荷波动时饱和蒸汽钠含量≤5.0μg/kg。
参考文献
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[3]肖作善.火电厂水汽理化过程[M ].北京:水利电力出版社，1987.
论文作者:宗建奇,井大力
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签：蒸汽论文; 磷酸盐论文; 锅炉论文; 汽包论文; 浓度论文; 负荷论文; 含量论文; 《电力设备》2018年第28期论文;