高默劼，孫 磊

（上海電力建設(shè)啟動(dòng)調(diào)整試驗(yàn)所，上海市，200031）

0 引言

某1000 MW超超臨界新建機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠制造的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，采用一次中間再熱、單爐膛單切圓燃燒、帶循環(huán)泵及擴(kuò)容器啟動(dòng)系統(tǒng)、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)塔式布置。BMCR工況額定蒸汽流量為3091 t/h，額定蒸汽壓力為27.56 MPa（a）。

由于一些原因，本機(jī)組在汽輪機(jī)首次沖轉(zhuǎn)后需等幾個(gè)月后才能并網(wǎng)，并進(jìn)行下一步的調(diào)試工作。在此期間，還要不定期地進(jìn)行鍋爐水壓試驗(yàn)、鍋爐點(diǎn)火和汽輪機(jī)試驗(yàn)等，從而使機(jī)組長期處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，如果不在每次停爐后對(duì)鍋爐水汽系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)，鍋爐水汽系統(tǒng)將會(huì)受到不同程度的腐蝕。因此，在每次停爐后對(duì)鍋爐水汽系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)是很有必要的。

1 停爐保護(hù)主要設(shè)備

本機(jī)組停爐保護(hù)主要設(shè)備及相應(yīng)的容積如表1所示。從表1可以得出，主要設(shè)備容積合計(jì)775 m3。機(jī)組化學(xué)加藥系統(tǒng)為2臺(tái)機(jī)組共用，包括凝結(jié)水加氨計(jì)量泵3臺(tái)，給水加氨計(jì)量泵3臺(tái)，給水加聯(lián)氨泵3臺(tái)，由某電力設(shè)備制造廠提供成套加藥系統(tǒng)裝置。

表1 停爐保護(hù)主要設(shè)備及容積一覽表Tab.1 Boiler shutdown main equipment and volume list

2 停爐保護(hù)方法

在本機(jī)組調(diào)試期間，針對(duì)每次停爐的不同條件和現(xiàn)場狀況，分別采用了以下3種保護(hù)方法。

2.1 氨、聯(lián)氨鈍化烘干保護(hù)法

氨、聯(lián)氨鈍化烘干保護(hù)法能夠?qū)C(jī)組水汽系統(tǒng)進(jìn)行較為全面的保護(hù)，由于鍋爐還未停爐，熱力系統(tǒng)的循環(huán)仍在進(jìn)行，加入的氨和聯(lián)氨隨著水汽循環(huán)在整個(gè)水汽系統(tǒng)的金屬表面形成致密的保護(hù)膜，隔斷機(jī)組停運(yùn)放水后大量氧氣進(jìn)入時(shí)與金屬表面接觸的途徑，可以有效保護(hù)鍋爐水汽系統(tǒng)的金屬表面不被腐蝕。

氨、聯(lián)氨鈍化烘干保護(hù)流程如圖1所示。氨、聯(lián)氨鈍化烘干停爐保護(hù)步驟如下：

（1）在停爐保護(hù)前將2～3 t濃度40%的聯(lián)氨原液加入聯(lián)氨溶液箱，待用。

（2）停爐前2 h，保持1臺(tái)磨煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，控制煤量在60 t/h左右，爐水循環(huán)泵投用，給水補(bǔ)水量約為300 t/h，啟動(dòng)分離器液位保持在20 m左右。

（3）調(diào)整給水加聯(lián)氨計(jì)量泵，一臺(tái)泵的出力行程調(diào)至100%，另外一臺(tái)泵的出力行程調(diào)至50%，將濃度40%的聯(lián)氨溶液加入給水系統(tǒng)中。調(diào)節(jié)聯(lián)氨計(jì)量泵的出力，使給水和啟動(dòng)分離器中聯(lián)胺濃度保持在200～300 mg/L之間，聯(lián)氨濃度每半小時(shí)測定記錄1次。

（4）通過調(diào)整凝結(jié)水、給水加氨泵，保持給水pH值在10.0左右，pH值每半小時(shí)測定記錄1次。

（5）在調(diào)節(jié)pH值和聯(lián)氨濃度期間，將凝結(jié)水精處理系統(tǒng)退出，切至旁路運(yùn)行方式，防止在調(diào)節(jié)過程中凝結(jié)水的pH值快速上升，導(dǎo)致樹脂氨化失效以及高濃度聯(lián)氨對(duì)樹脂產(chǎn)生影響。

（6）停爐后，待啟動(dòng)分離器的出口壓力下降至0.5～0.8 MPa，熱爐放水，利用余熱將殘存在鍋爐水汽系統(tǒng)中的積水蒸干。

（7）停爐后，將給水調(diào)門、隔離門關(guān)閉，使保護(hù)液密閉在除氧器和高加中，把除氧器和高加納入保護(hù)范圍之內(nèi)，保持除氧器液位和高加中水側(cè)的壓力。

（8）鍋爐停爐保護(hù)期間，由運(yùn)行人員每天測量1次除氧器的pH值和聯(lián)氨濃度，并做好記錄。

2.2 氨鈍化烘干保護(hù)法

氨鈍化烘干保護(hù)法也是能夠?qū)C(jī)組的鍋爐水汽系統(tǒng)在停爐期間進(jìn)行較為全面、有效保護(hù)的一種方法。在鍋爐還未停爐、熱力系統(tǒng)的循環(huán)仍在進(jìn)行的時(shí)候，提高給水的pH值，即提高給水中氨的濃度。加入的氨隨著水汽循環(huán)也會(huì)在整個(gè)水汽系統(tǒng)的金屬表面形成致密的保護(hù)膜，隔斷機(jī)組停運(yùn)放水后大量氧氣進(jìn)入時(shí)與金屬表面接觸的途徑，有效保護(hù)鍋爐水汽系統(tǒng)的金屬表面不被腐蝕。

氨鈍化烘干保護(hù)流程如圖2所示。

氨鈍化烘干停爐保護(hù)步驟如下：

（1）停爐前2 h，鍋爐保持1臺(tái)磨煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，控制煤量在60 t/h左右，爐水循環(huán)泵投用，給水補(bǔ)水量約300 t/h，啟動(dòng)分離器液位保持在20 m左右。

（2）通過調(diào)整凝結(jié)水、給水加氨泵，保持給水pH值在10.0左右，pH值每半小時(shí)測定記錄1次。

（3）在調(diào)節(jié)pH值期間，將凝結(jié)水精處理系統(tǒng)退出，切至旁路運(yùn)行方式，防止在調(diào)節(jié)過程中凝結(jié)水的pH值快速上升，導(dǎo)致樹脂氨化失效。

（4）停爐后，待啟動(dòng)分離器的出口壓力下降至0.5～0.8 MPa，熱爐放水，利用余熱將殘存在鍋爐水汽系統(tǒng)中的積水蒸干。

（5）停爐后，將給水調(diào)門、隔離門關(guān)閉，使保護(hù)液密閉在除氧器和高加中，把除氧器和高加納入保護(hù)范圍之內(nèi)，保持除氧器液位和高加中水側(cè)的壓力。

（6）鍋爐停爐保護(hù)期間，由運(yùn)行人員每天測量1次除氧器出口的pH值，并做好記錄。

2.3 氨、聯(lián)氨濕法保護(hù)法

本機(jī)組在停爐期間，進(jìn)行了幾次鍋爐水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)后，在鍋爐不點(diǎn)火且要停運(yùn)1個(gè)月左右的情況下，氨、聯(lián)氨濕法保養(yǎng)法是較為理想的選擇。

氨、聯(lián)氨濕法停爐保護(hù)流程如圖3所示。

氨、聯(lián)氨濕法停爐保護(hù)步驟如下：

（1）在停爐保護(hù)前將約3 t濃度40%的聯(lián)氨原液加入聯(lián)氨溶液箱，待用。

（2）啟動(dòng)凝結(jié)水泵、前置泵，投用凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，對(duì)鍋爐進(jìn)行冷態(tài)水沖洗，產(chǎn)生的廢水由啟動(dòng)分離器疏水箱排出至疏水?dāng)U容器，然后排至機(jī)組排水槽。

（3）在凝結(jié)水水質(zhì)較為穩(wěn)定、給水水質(zhì)達(dá)到點(diǎn)火標(biāo)準(zhǔn)后，加大給水加氨計(jì)量泵的出力，調(diào)整給水加聯(lián)氨計(jì)量泵，一臺(tái)泵的出力行程調(diào)至100%，另外一臺(tái)泵的出力行程調(diào)至50%，將濃度40%的聯(lián)氨溶液加入系統(tǒng)中，提高給水的pH值和聯(lián)氨濃度。

（4）當(dāng)啟動(dòng)分離器水樣的聯(lián)氨濃度達(dá)到330～370 mg/L、pH值在10左右時(shí)，啟動(dòng)分離器，停止疏水排放，保持過熱器疏水閥關(guān)閉，同時(shí)由啟動(dòng)分離器及過熱器減溫水管路向過熱器進(jìn)保護(hù)液，通過主給水調(diào)門控制兩路保護(hù)液進(jìn)入過熱器的總流量在150 t/h左右。

（5）當(dāng)各級(jí)過熱器排空門均連續(xù)出水時(shí)，關(guān)閉過熱器排空門，停前置泵，系統(tǒng)進(jìn)入保養(yǎng)狀態(tài)。

（6）停爐后，將給水調(diào)門、隔離門關(guān)閉，使保護(hù)液密閉在除氧器和高加中，把除氧器和高加納入保護(hù)范圍之內(nèi)，保持除氧器液位和高加中水側(cè)的壓力。

（7）鍋爐停爐保護(hù)期間，由運(yùn)行人員每天測量1次被保護(hù)系統(tǒng)中的pH值和聯(lián)氨濃度，并做好記錄。

2.4 3種鍋爐保護(hù)方法對(duì)比

3種鍋爐保護(hù)方法比較如表3所示。

表3 3種保護(hù)方法比較表Tab.3 3protection methods’comparison

3 停爐保護(hù)效果評(píng)估

2009年1月鍋爐吹管結(jié)束至9月機(jī)組整套啟動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，其間共進(jìn)行了9次鍋爐保養(yǎng)，在不同的現(xiàn)場條件下，分別采用了不同的保養(yǎng)方法，如表4所示。

表4 各次鍋爐保護(hù)所用方法一覽表Tab.4 Boiler shutdown protection method list

在隨后的啟動(dòng)過程中，對(duì)保養(yǎng)效果進(jìn)行了跟蹤分析，如圖3、4所示。圖4中，第3、5、8次啟動(dòng)僅為鍋爐水壓試驗(yàn)，因此無過熱蒸汽的相關(guān)數(shù)據(jù)。

由圖3、圖4可以看出，在鍋爐點(diǎn)火的條件下，氨、聯(lián)氨鈍化烘干保護(hù)法和氨鈍化烘干保護(hù)法效果都較為理想，每次鍋爐沖洗和機(jī)組啟動(dòng)后蒸汽中的鐵含量波動(dòng)較為平緩，含量都較低，且鍋爐經(jīng)過多次水壓試驗(yàn)和高負(fù)荷，未出現(xiàn)由于腐蝕引起的鍋爐管壁變薄和爆管事件，這充分說明了鍋爐水汽系統(tǒng)在停爐期間的保護(hù)效果較好，減少了鍋爐在啟動(dòng)時(shí)沖洗的次數(shù)，節(jié)約了除鹽水的用量，縮短了機(jī)組啟動(dòng)后的水汽品質(zhì)達(dá)標(biāo)的時(shí)間，減少了含聯(lián)氨鍋爐沖洗廢水的排放量，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。另外，從機(jī)組啟動(dòng)的情況來看，幾種保養(yǎng)方法對(duì)超超臨界機(jī)組中使用的新材料同樣有良好的保護(hù)效果，保養(yǎng)液對(duì)新材料的影響較小。由于氨、聯(lián)氨鈍化烘干保護(hù)法和氨鈍化烘干保護(hù)法保護(hù)的效果都較為理想，氨鈍化烘干保護(hù)法由于不使用聯(lián)氨藥品，因此可以降低每次鍋爐水汽系統(tǒng)保護(hù)的成本。本機(jī)組在采用氨鈍化烘干保護(hù)法后，每次鍋爐保護(hù)可節(jié)約成本4～5萬元。

在鍋爐不點(diǎn)火的條件下，氨、聯(lián)氨濕法保護(hù)法是較為理想的鍋爐停爐保護(hù)方法，采用濕法保護(hù)不僅可以延長保護(hù)的時(shí)間，其保護(hù)的效果與干法相當(dāng)。

4 結(jié)論

針對(duì)新建1000 MW超超臨界機(jī)組，建議在鍋爐點(diǎn)火后停爐采用氨鈍化烘干保護(hù)法，在鍋爐未點(diǎn)火的情況下如需保養(yǎng)可采用氨、聯(lián)氨濕法保護(hù)法。這2種方法不僅保護(hù)效果好，可操作性強(qiáng)，監(jiān)測方便直接，而且成本較低。

[1]DL/T 956－2005火力發(fā)電停（備）用熱力設(shè)備防銹蝕導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社，2005.

[2]肖作善，施燮鈞，王蒙聚.熱力發(fā)電廠水處理[M].3版.北京：中國電力出版社，1999.