摘要：本文介绍了余热锅炉氨水碱化烘干法保养方法的有效性分析，从原理及操作过程作了逐一介绍，从药物特点、保养效果等方面进行了分析，说明这是一种经济性和有效性都很好的停用保养方法。
关键词：余热锅炉、氨水碱化烘干、保养效果
Analysis of the effectiveness of ammonia alkalinization drying method and maintenance
Wang Guoqiang
（Zhejiang zheneng power Limited by Share Ltd of Xiaoshan power plant，HangzhouZhejiang，311251，China）
Abstract：This paper introduces the analysis of the effectiveness of waste heat boiler of ammonia alkalinization drying method and maintenance method，introduced one by one from the principle and operation process are analyzed from the aspects of drug characteristics，maintenance effect，indicating that this is a shut-down maintenance method is economic and effective is very good.
Key words： Waste heat boiler，ammonia alkalinization drying，maintenance effect
1概述
萧山发电厂燃气-蒸汽联合循环机组配套的余热锅炉为NG-V94.3A-R型三压再热无补燃余热锅炉。作为调峰机组，机组启停频繁无规律，有时停备用长达3个月，这样，停炉保养的问题就显得很重要。热力设备停用时，水汽系统内部的温度、压力逐渐下降，蒸汽凝结，空气从设备的不严密处大量渗入内部，氧溶解在水中。另外，金属表面生成一层水膜，或者金属浸在水中，因为设备停用时，尽管设备中的水已经放掉了，在过热器、蒸发器的下弯头等处依然积存着水。这样金属就浸在水中，积存的水不断蒸发，使水汽系统内部湿度很大，在金属表面生成水膜。
由于停用设备的空间内存在大量的氧，使得腐蚀反应得以持久进行，从而对设备造成极大的破坏。停运期间产生的金属氧化物，在锅炉运行后转化为铁垢使炉管的传热下降，严重时导致过热爆管，同时也会导致蒸汽、凝结水等汽水品质不合格，延长启动时间，增加排污量；在机组启动后，会加快运行中的结垢速率并产生垢下腐蚀。
2余热锅炉的保养
余热锅炉的保养方法有很多种，从经济、机组快速响应出发，萧山发电厂余热锅炉根据《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则DL/T956——2005》，采用氨水碱化烘干法保养方法。应该说这是一种较为经济的方法，其费用仅仅是比其正常运行时多加几倍的氨。这种方法对设备的保养期可以长达1月甚至到1个季度。
2.1氨水碱化烘干法保养原理
停机后机组的腐蚀主要是因为被氧化而产生的腐蚀，燃气机组为无铜机组，所以余热锅炉的防腐就是防止铁的腐蚀。当pH上升，能够稳定存在的物质类型也从简单的金属阳离子转变为离子化合物，当pH接近10时，铁在碱性溶液中形成Fe3O4，而Fe3O4是一种致密的磁性氧化物，它覆盖在管壁上形成了铁的保护膜。对于本机组的热力系统，采用加大对凝结水的加氨量，使凝结水、低压炉水和高中压给水的pH值达到9.6～10.0，使中、高压汽包炉水pH控制在9.7左右，当工质进入锅炉和汽机时，由于氨在汽液两相中有较高的分配比，氨将大量挥发进各种蒸汽中，蒸汽的pH将接近10，满足《防锈蚀导则DL/T956——2005》对pH为9.4～10的要求。所以在氨水碱化后，整个水汽系统（包括汽轮机和再热器）都将形成一层铁氧化物的保护膜，防止了铁的腐蚀。
2.2操作步骤
2.2.1停炉前4小时，增加凝结水加氨量，使凝结水、给水的PH值达到9.4～10.0。
2.2.2停炉期间（停机前约4小时开始取样），化学运行人员每小时测定凝结水、给水、炉水和蒸汽的pH值和铁含量、氢导（电导）。
2.2.3停炉保养操作开始时，停运磷泵、联氨泵。
2.2.4当高、中压汽包压力下降至0.6MPa，低压汽包压力下降至0.35MPa，进行热炉放水，利用炉膛余热烘干受热面。最后打开向空排气门，降低汽包内湿度，直到汽包内湿度小于70%或接近环境相对湿度时关闭。
2.2.5放水结束后，应关闭疏水阀、放水阀、排污阀、向空排气阀，封闭锅炉。
2.2.6在保养过程中，应严密监视汽包内空气的相对湿度。
3保养效果检查
经过2年多的实践，事实证明这种方法是可行的，是较经济的一种停炉保养方案。检验停炉保养方案效果的是好办法就是开机后铁离子能在多长时间内合格，蒸汽氢电率在较短时间合格。《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量GB/T12145——2016》和《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则DL/T956——2005》都要求开机后水质8小时内合格。因为水汽中的二氧化硅和钠离子含量是由补给水带入的，与停炉保养的效果无关，一般都能在短时间内合格，而铁离子的含量则表征了停炉保护效果的好坏。
表1：2016年#3机组启动后铁离子含量（μg/L）
以上每次数据的第一时间点为机组点火1小时时，第二时间点为机组并网后2～4小时左右，即蒸汽轮机进汽的蒸汽含铁量完全符合《水汽质量GB/T12145——2016》和《防锈蚀导则DL/T956——2005》上规定的进汽要求，蒸汽铁离子≤50μg/L、给水铁离子≤75μg/L的标准；有些水样的铁离子偶有偏高，但每次开机后通过排污，水质能在3～4小时内合格，也完全符合《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则DL/T956——2005》对停炉保养的要求。
同时在机组小修时，通过检查汽包情况掌握腐蚀程度，检查发现汽包整体光滑，表面只有一层很薄的浮灰，以青灰色为主，有部份呈暗红色，说明通过氨水碱化烘干后，汽包壁极大部分为Fe3O4，对汽包的腐蚀性小。
从机组启动时蒸汽氢电导率的下降也可佐证停炉保养的效果，主蒸汽氢电导率尽早符合燃汽轮机冲转，就标明机组停炉时保养较好，机组的经济性越好。下表是#3燃机启动时，蒸汽氢电导率下降情况。
#3机开机时蒸汽氢导2016.5.18
由此可见，如果机组停运1季度以内，综合考虑，采用氨水碱化烘干法是一种较为合适的方法。
4保养优缺点分析
4.1药物的特点。氨易挥发、易燃，现场使用时存在一定的危害性。氨水对铜有腐蚀，但由于我厂凝汽器使用钛管而非铜管，故影响较小。
4.2关于经济性。氨水碱化烘干保养法在停机保养过程中按正常的停机过程处理即可。
4.3采用氨水碱化烘干法达到汽水品质合格的时间相对较短，减少了汽水损失并缩短了机组进入联合循环的时间。
4.4关于热力设备湿度。采用氨水碱化烘干保养法在锅炉放水后，整个热力系统必须处于封闭状态，从而导致我们对于热力设备内部湿度的测量没有较好的可行方法。因此，在采用氨水碱化烘干保养法过程中，在保证金属壁温差不超过制造厂允许值的前提下，要求放水压力和温度尽量高，确保炉水放尽，无积水，使热力设备的相对湿度满足小于70%的要求。同时，因我厂锅炉为三压无补燃锅炉，当存在相对湿度不合格时，无法对锅炉进行加热烘干除湿，必要的情况下，需采取凝汽器抽真空的方法来降低热力设备的湿度。
4.5保养成本。氨水碱化烘干保养法使用的氨水是维持机组水质正常pH的量，可以讲是无成本的。
4.6保养效果。采用氨水碱化烘干保养方法，在机组正常运行时，各水汽铁含量均在20ppb以下，说明机组停运期间防止腐蚀情况良好。
5结论
国内新建燃气电厂，由于受到天然气的制约，机组停用的时间较多，且停机时间长短较难把握，停炉保养工作对于燃气电厂来说是一件非常重要的工作。通过分析可知，具有保护及时、容易操作的特点，适用于机组的非计划停运、短期备用。
参考文献
[1]化学监督导则DL/T246-2006[M]，中国电力出版社，2006。
[2]火力发电厂停（备）用热力设备防腐蚀导则，DL/T956-2005。
[3]火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量GB/T12145——2016
[4]燃气-蒸汽联合循环发电设备及运行[M]，中国电力出版社，2003.
论文作者:王国强
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
标签：氨水论文; 机组论文; 汽包论文; 蒸汽论文; 锅炉论文; 余热论文; 水汽论文; 《电力技术》2016年第9期论文;