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一、背景
2015年11月我车间15MW汽轮机揭缸大修，发现汽轮机转子叶片有结垢现象 ，主要积盐部位为第一级喷嘴处、调节级及三、四、五级的隔板及叶片。
沉积物性状：第一级叶片沉积物从外表看表面呈浅砖红色，压力级及三四五级叶片沉积物表面呈灰白色，有的质地松软易碎，有的质地坚硬，且在空气中易吸湿潮解，加热易熔化分解。根据以上特性基本上可以得出，结垢物质可能是氢氧化钠或碳酸钠或碳酸氢钠或硅酸钠。
成分分析：下表是2015年11月16日中心化验室分析的数据：
因为汽轮机转子叶片垢样与空气接触，吸湿潮解，故水分较多，除去水分，根据分析数据并结合其物理性质可确定垢样主要成分为钠盐和铁的氧化物。
二、汽轮机内的沉积物形成过程分析
锅炉过热蒸汽中的杂质主要由炉水中带出，一般呈蒸汽溶液，主要是硅酸和各种钠化合物。带有杂质的过热蒸汽进入汽轮机后，由于压力和温度降低，钠化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度随压力降低而减小。当其中某种物质的溶解度下降到低于它在蒸汽中的含量时，该物质就会以固态析出，并沉积在汽机蒸汽通流部分。过热蒸汽带入汽轮机的钠化合物，有Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、Na2SO4、NaCl和NaOH等，它们在过热蒸汽中的溶解度随着蒸汽压力的下降而迅速减小。因此，在汽轮机中，当蒸汽压力稍有降低时，它们在蒸汽中的含量就会超过其溶解度，并开始从蒸汽中析出。其中，Na3PO4、Na2SiO3、Na2SO4等溶解度较小，最先析出，在汽轮机的高压级即开始沉积；Na2CO3、NaCl、NaOH等的溶解度较大，主要在汽轮机的中压级沉积。而NaFeO2主要由蒸汽中的NaOH与汽轮机蒸汽通流部分金属表面上的氧化铁反应，生成难溶的铁酸钠，主要在汽轮机的中低压级沉积；硅酸在蒸汽中的溶解度最大。当汽轮机中蒸汽的压力降到较低时，才能析出形成不溶于水的、质地坚硬的SiO2沉积物，SiO2主要沉积在汽轮机的低压级内。至于固态微粒的氧化铁，在汽轮机各级中都可能沉积。
供热机组和经常启、停的汽轮机内，沉积物量较少。这是因为在汽轮机停机和启动时，都会有部分蒸汽冷凝成水，这对易溶的沉积物有清洗作用，所以在经常启、停汽轮机内往往积盐较少。二厂2#25MW抽凝汽轮机10月检修时，汽轮机转子叶片无结垢现象，原因之一在于2#汽轮机启停次数较多，蒸汽凝结成水起到清洗作用。
三、建议措施
1、调整脱盐水混床出水电导指标与四五厂相同（≤0.2us/cm），如受脱盐水设计能力限制，建议增加一套EDI电除盐装置，投资大约7万元。
连续电除盐净水技术是一种将电渗析和离子交换相结合的脱盐新工艺。英文缩写为EDI。它是将电渗析和离子交换除盐有机结合起来的一种净水技术，因为可以不间断连续出水，所以称为连续电除盐。
连续电除盐装置是在电渗析器中的淡水室填装了阴、阳混合离子交换剂（颗粒、维修或编织物），将电渗析和离子交换置于一种容器中，两者内在地联合成一体，由于纯水中离子交换剂的导电能力比一般所接触的水要高2-3个数量级，由于交换剂颗粒不断发生交换作用与再生作用而构成了“离子通道”，结果使淡水室体系（溶液、交换剂和膜）的电导率大大增加，从而减弱了电渗析器的极化现象。
连续电除盐（EDI）有以下特点：
（1） 可连续生产，产水品质好且稳定，成本低；
（2）无废水、化学污染物排放，有利于节水和环保，节省李污水处理投资；
（3）设备结构紧凑，占地面积小；
（4）日常保养、运行操作简单，劳动强度低；
（5）对硅的去除率达到95-99%,对CO2的去除率达到99%，可以连续保持电导＜0.1μs/cm。
2、增加脱盐水Na+含量分析指标。
3、调整锅炉吹风气过热汽、饱和汽Na+含量指标（≤5μg/kg）；增加过热汽氢电导率指标（≤0.15µs/cm）。
4、合理使用锅炉吹风气定排、连排排污装置。
5、监控去除氧器各水源水质，如锅炉疏水箱来水、汽机低位水箱来水，建议分析Na+含量和硅含量。
6、保证除氧器出水水温达到除氧压力下的饱和温度。不是说除氧器出水温度越高越好，而是必须保证除氧器出水水温达到一定压力下的饱和温度才能保证除氧效果。考虑到有低温水（锅炉疏水箱来水、汽机低位水箱来水）进入除氧器，可以在开蒸汽自调阀的情况下，增开再沸腾进行加热。再沸腾来自0.5MPa蒸汽，再沸腾管道位于除氧器底部。开再沸腾可以提高除氧器出水温度，一来更能保证除氧器出水水温达到除氧压力下的饱和温度，二使除氧器水箱里的水处于沸腾状态，更有利于水中气体的排出。
7、增加给水溶解氧分析仪，便于监控给水溶解氧含量。根据《电力工业技术管理法规》的规定，对工作压力为6.0MPa以下的锅炉，给水中的含氧量应＜15 ug/L。
四、总结
通过对汽轮机转子叶片结垢问题的分析，同四五厂对比分析，找到存在的差距和问题，提出几点建议，以便改进水质管理工作。
论文作者:王春玉,朱文辉,杨娟娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
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