（华泰永创（北京）科技股份有限公司 辽宁鞍山 邮编：114000）
【摘 要】随着干熄焦技术的普及和创新，干熄焦余热利用所产蒸汽用于发电作为一种先进的节能技术，所产生的效益也越来越明显。
【关键词】汽轮机 积盐 过热蒸汽品质
随着干熄焦技术的普及和创新，干熄焦余热利用所产蒸汽用于发电工艺在企业节能、环保等方面发挥了越来越重的作用。它是利用循环风机把惰性循环气体送入干熄炉内，惰性循环气体吸收红焦显热后送入干熄焦余热锅炉，干熄焦余热锅炉产生大量的过热蒸汽，过热蒸汽可并网发电或者送给企业其它用户使用。
1.积盐情况说明
我公司设计的干熄焦余热利用发电项目，干熄焦装置的焦炭处理能力为200t/h，干熄焦余热锅炉正常产汽量Q=98t/h,最大产汽量Q=108t/h，相应配套1台凝汽式汽轮发电机，汽轮发电机的型号为N30-8.83。干熄焦余热利用发电系统中的除氧器除氧用低压蒸汽及除盐水均由业主供应。
干熄焦余热利用发电机组投产后，在运行了6个月后，汽轮机的振动及轴向位移数值升高，汽轮机被迫停机开盖检查,发现汽轮机蒸汽通流部分积盐现象严重。总结为造成汽轮机振动及轴向位移数值升高的直接原因是汽轮机蒸汽通流部分沉积物的增加。
2.积盐原因分析
汽轮机中的沉积物来自于干熄焦余热锅炉所产的高温高压过热蒸汽。影响过热蒸汽品质的两个因素即锅炉给水水质和汽包所产的饱和蒸汽品质。
带有各种杂质的高温高压过热蒸汽进入汽轮机后，由于做功，压力和温度会逐级降低，而钠化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度随着压力的降低而减小。
2.1锅炉给水水质的影响
1.因为本项目是省里重点项目，工期相对紧张，干熄焦余热利用发电系统在投产时，新建的除盐水站还不具备生产出合格的除盐水，干熄焦余热锅炉酸洗碱煮及主蒸汽管道吹管时，所用水为工业锅炉所用的软化水，造成干熄焦余热锅炉炉内积盐。
2.因为干熄焦余热利用发电系统除氧采用热力除氧，除氧器除氧用蒸汽取自厂区低压蒸汽管网，干熄焦锅炉正常产汽量Q=98t/h，干熄焦锅炉的正常上水量为100t/h，除氧用低压蒸汽为6t/h，除氧用低压蒸汽约占锅炉上水量的6%。
3.因为新建除盐水站所用原水品质与设计时业主提供的水质相差甚远；再加之本项目工期比较紧张，除盐水站的单体设备还没有调试正常，就匆忙投入使用，导致超滤装置及反渗透装置的膜损坏及能力下降、各装置的产水水质均不达标，混床由设计产水2000m3后反洗再生变为产水400m3就反洗再生，反洗再生次数过于频繁并浪费除盐水、盐酸及氢氧化钠等材料，混床所产的除盐水水质也不达标。
2.2汽包所产饱和蒸汽的影响
汽包所产的饱和蒸汽由于机械携带和溶解携带的原因不可避免地携带少量炉水中的杂质，这些杂质主要是硅酸及钠化合物。当饱和蒸汽经过过热器时，高温蒸汽对不同盐的溶解度也不同。
2.2.1机械携带
当汽水混合物进入汽包后，由于汽水混合物冲击水面、汽包内部装置及内壁，就会形成许多水滴，其中较大的水滴由于自身重力的作用，又重新返回水面，而那些微小的水滴则被带入蒸汽中。另外，有些水滴直接飞溅到汽包蒸汽引出口附近，被蒸汽带走。
2.2.2溶解携带
高参数蒸汽有溶解某些盐的很强能力，蒸汽压力越高，溶解度越大。溶解携带只与锅炉压力有关，因而无法有效的控制蒸汽中盐溶解度。对硅酸盐的溶解能力最大，对NaOH和NaCL次之。
2.3蒸汽里携带金属腐蚀物的影响
正常情况下，锅炉水汽系统的管道、设备也难免不受腐蚀，腐蚀产物由高温过热蒸汽。一般为铁氧化物（主要是Fe3O4,部分为Fe2O3）。
３.影响饱和蒸汽品质的因素
3.1炉水含盐量
当炉水的含盐量在临界含盐量范围内时，蒸汽的带水量基本不变，蒸汽的含盐量与炉水的含盐量成正比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆临界含盐量随锅炉的运行压力升高而降低。
3.2蒸汽压力
蒸汽压力越高，蒸汽带水能力越强。随着蒸汽压力升高，炉水温度升高，水分子的热运动变强，水滴破碎成微细颗粒易被带走；另外随着蒸汽压力升高，汽水密度差减小，汽水分离更困难，增加了蒸汽带水的动力。
若蒸汽压力急剧降低，也会影响蒸汽带水。由于水的沸点下降，炉水发生急剧的沸腾，会产生大量的蒸汽泡，蒸汽泡破裂而产生的小水滴也增多；且汽包液位膨胀现象加剧，蒸汽空间减小，导致蒸汽大量带水。
3.3锅炉的运行工况
3.3.1锅炉负荷
当负荷急剧变化时，汽水混合物的能量增大，引出汽包蒸汽量增大，所以蒸汽运载水分的能力也增大；穿出汽水分界面的蒸汽泡动能增加，液位升高，蒸汽空间变小，自然分离变弱，汽水分离效果降低。
3.3.2锅炉压力
锅炉压力增加，蒸汽密度增加，携带水滴的能力也增加。锅炉压力增加时，炉水表面张力降低，容易生成小水滴。因此锅炉压力增加，蒸汽带水量增加。
3.3.3汽包液位
汽包液位升高，蒸汽空间减小，这样水滴飞溅到蒸汽出口的距离变短，使蒸汽带水量增大。
3.4汽包的结构
汽包直径、汽水混合物引入汽包和引出汽包的方式都会对饱和蒸汽带水量形成影响。
4.盐类沉积物的分布
饱和蒸汽所含的盐类物质，部分被过热蒸汽带出干熄焦余热锅炉沉积在汽轮机的通流部分，部分通过干熄焦余热锅炉排污系统排除锅炉。在汽轮机的叶片、导叶的背后、叶轮孔等蒸汽流速小的地方，沉积物最多，与蒸汽的流动工况有关。由于Ｎａ２ＳＯ４、Ｎａ３ＰＯ４、Ｎａ２ＳｉＯ４在高温过热蒸汽中的溶解度最小，最先在汽轮机高压级内析出沉积；ＮａＣｌ、ＮａＯＨ的溶解度较大，主要在汽轮机的中压级内析出沉积；
5.积盐的危害
汽轮机内积盐，说明过热蒸汽中杂质较多，那么干熄焦余热锅炉的过热器中也必将积盐，造成过热器管道的换热不良，引起管壁金属蠕变、鼓包，最后爆管；影响机组的安全运行，使主汽门、调节汽阀产生卡涩现象，降低自动控制的可靠性，严重时还会导致重大设备事故的发生。
6.积盐问题的解决措施
本项目汽轮机通流部分清理完恢复正常生产前，为防止积盐现象再次出现，采取了以下措施：
1.严格控制给水水质，减少进入锅炉给水中的杂质量，确保锅炉给水符合质量标准。更换水质优良的工业水作为新建除盐水站的原水；更换新建除盐水站内超滤装置及反渗透装置损坏及能力下降的膜。控制好锅炉排污量（连续排污和定期排污的次数及单次时间），在保证炉水ＰＨ的前提下，减少磷酸三钠的加药量，使炉水含盐量严格控制在临界含盐量范围内。
2.根据生产情况适当调整干熄焦余热锅炉的负荷、液位、压力等运行工况，干熄焦余热锅炉负荷避免波动过大，确保运行稳定。
3.定期检查干熄焦余热锅炉汽包内汽水分离器的运行状况，出现问题及时修理更换。
4.对干熄焦余热锅炉汽水指标（锅炉给水、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽）进行在线监督，确保化验的真实、准确。
7.结语
总之，要减少汽轮机的积盐，关键在于要保证干熄焦余热锅炉所产的高温过热蒸汽的品质。高温过热蒸汽的品质受锅炉给水水质和饱和蒸汽品质的影响，所以在保证锅炉给水水质符合电站锅炉水质要求的前提下，汽包产生的饱和蒸汽品质也要符合标准要求。
参考文献：
DL 5190.3-2019 ，《电力建设施工技术规范》 第3部分：汽轮发电机组，中国标准出版社，2019.10.01。
汪玉林，《汽轮机设备运行及事故处理（第二版）》，化学工业出版社，2012.02.01。
论文作者:田宇,邢巍威,王雨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：蒸汽论文; 锅炉论文; 汽包论文; 余热论文; 汽轮机论文; 汽水论文; 压力论文; 《电力设备》2019年第23期论文;