葛雪靜，徐錦影，宋敬霞

（1．國華寧海電廠，浙江 寧海 315612；2．西安熱工研究院有限公司，西安 710032）

0 引言

浙江國華寧海電廠1-4號(hào)機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠制造的亞臨界一次中間再熱控制循環(huán)汽包爐，型號(hào)SG-2028/17.5-M908。汽機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司和美國西屋公司合作制造的600 MW亞臨界、中間再熱式、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)N600-16.7/537/537。發(fā)電機(jī)型號(hào)QFSN-600-2。

1-4號(hào)機(jī)組汽包爐水均采用低磷酸鹽處理，具體控制指標(biāo)為 pH 值（25℃）9.0～9.7（標(biāo)準(zhǔn)值）、9.3～9.6（期望值）； 磷酸根（PO43-）≤1 mg/L； 氯離子（Cl-）≤0.5 mg/L；電導(dǎo)率（DD）＜20 μS/cm。

4號(hào)機(jī)組于2006年11月建成投產(chǎn)，在2009年3月檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)高壓缸葉片存在積鹽現(xiàn)象。經(jīng)分析，鹽類主要元素為鈉和磷，判斷為蒸汽攜帶磷酸鹽所致，因此于2010年5月將4號(hào)機(jī)組鍋爐爐水改為氫氧化鈉處理。

1 爐水氫氧化鈉處理的優(yōu)點(diǎn)

近年來，爐水磷酸鹽處理引起的腐蝕、結(jié)垢、積鹽問題逐年增多，尤其是亞臨界參數(shù)汽包爐，因鍋爐熱負(fù)荷較高，磷酸鹽隱藏傾向增加，水冷壁管存在酸性腐蝕、沉積速率增加的隱患；蒸汽中鹽類攜帶量增加時(shí)，存在過熱器、汽輪機(jī)積鹽的風(fēng)險(xiǎn)。為避免這些影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問題，開始采用爐水氫氧化鈉處理技術(shù)。氫氧化鈉除了能維持pH值外，還可以抑制氯離子對(duì)氧化膜的破壞，爐水采用氫氧化鈉處理的特點(diǎn)如下:

（1）有效防止水冷壁受熱面的酸性腐蝕。徹底消除磷酸鹽隱藏現(xiàn)象，避免酸式磷酸鹽與水冷壁反應(yīng)而造成的酸性腐蝕破壞；同時(shí)由于氫氧根對(duì)維持水冷壁金屬表面氧化膜的完整性以及修復(fù)膜的缺陷有積極作用，能夠抑制氯離子對(duì)水冷壁管的腐蝕破壞。

（2）減緩水冷壁的結(jié)垢速率。由于磷酸鹽存在隱藏風(fēng)險(xiǎn)，使酸式磷酸鹽與氧化鐵的反應(yīng)產(chǎn)物沉積在水冷壁高熱負(fù)荷區(qū)，增加了水冷壁的沉積物量，最終導(dǎo)致腐蝕加劇。但NaOH不會(huì)發(fā)生隱藏，在局部沉積的概率也較低。

（3）減少蒸汽鹽類攜帶，降低過熱器、汽輪機(jī)的積鹽。爐水加藥量降低，含鹽量減少，爐水品質(zhì)優(yōu)良，蒸汽中鹽類攜帶量相應(yīng)大大降低，避免了鹽類在過熱器和汽輪機(jī)上的沉積。

因此，實(shí)施爐水氫氧化鈉處理技術(shù)可有效避免水冷壁管的酸性腐蝕破壞，避免過熱器積鹽造成的超溫爆管，避免汽輪機(jī)積鹽造成的效率降低等問題，提高機(jī)組運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2 爐水氫氧化鈉處理的實(shí)施

2.1 爐水品質(zhì)查定

爐水在磷酸鹽處理工況下的品質(zhì)查定結(jié)果見表1。

查定結(jié)果表明，爐水含鹽量較高，電導(dǎo)率一般為 6～8 μS/cm， 磷酸根含量為 0.3～0.6 mg/L，氯離子含量超過150 μg/L。爐水氫電導(dǎo)率較高的主要原因是含有較多磷酸根。2010年5月17日，爐水停止加磷酸鹽，并開大鍋爐排污，爐水磷酸根、氫電導(dǎo)率均明顯下降。

2.2 爐水添加氫氧化鈉

從2010年5月19日開始，將4號(hào)機(jī)組爐水加藥改為氫氧化鈉，具體配藥濃度為：1個(gè)藥箱（容積約2 m3）內(nèi)溶解分析純氫氧化鈉125 g。對(duì)爐水各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析監(jiān)測，具體結(jié)果見表2。

改為氫氧化鈉處理后，爐水pH值、Cl-含量、氫電導(dǎo)率均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，且爐水含鹽量降低，電導(dǎo)率一般為4～6 μS/cm，鈉含量不超過0.2 mg/L，Cl-含量不超過50 μg/L，氫電導(dǎo)率不超過 1 μS/cm。

2.3 爐水氫氧化鈉處理指標(biāo)確定

要充分發(fā)揮爐水氫氧化鈉處理的技術(shù)優(yōu)勢，使?fàn)t水處理達(dá)到最佳運(yùn)行工況，還需要對(duì)爐水加藥工藝、鍋爐排污量及汽水品質(zhì)各項(xiàng)控制指標(biāo)進(jìn)行研究。通過試驗(yàn)，結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及4號(hào)機(jī)組的設(shè)備狀況，最后確定鍋爐爐水實(shí)施氫氧化鈉處理的控制指標(biāo)如下：pH值9.0～9.7（期望值9.2～9.5）； 電導(dǎo)率（SC）＜10 μS/cm； 氫電導(dǎo)率（CC）＜1.5 μS/cm（期望值＜1.0 μS/cm）； 氯離子（Cl-）＜0.2 mg/L（期望值＜0.15 mg/L）； 鈉離子（Na+）＜0.3 mg/L（期望值<0.2 mg/L）。

表1 爐水采用低磷酸鹽處理時(shí)的水質(zhì)查定結(jié)果

表2 爐水采用氫氧化鈉處理后的水質(zhì)查定結(jié)果

圖1 爐水磷酸鹽處理時(shí)過熱蒸汽鈉含量隨負(fù)荷變化情況

圖2 爐水氫氧化鈉處理時(shí)過熱蒸汽鈉含量隨負(fù)荷變化情況

2.4 爐水處理方式改變前后蒸汽品質(zhì)對(duì)比

圖1、圖2為4號(hào)鍋爐爐水處理方式改變前后的過熱蒸汽鈉含量隨負(fù)荷變化曲線，可以看出，爐水改為氫氧化鈉處理后，由于含鹽量降低，過熱蒸汽品質(zhì)明顯改善，在負(fù)荷變化期間，鈉離子含量沒有出現(xiàn)短暫上升現(xiàn)象，有效避免了過熱器與汽輪機(jī)的積鹽隱患。

3 結(jié)語

自從4號(hào)鍋爐爐水改用氫氧化鈉處理后，機(jī)組熱力系統(tǒng)各項(xiàng)汽水指標(biāo)得到明顯改善，爐水加藥量減少，含鹽量明顯降低，pH值控制穩(wěn)定，鍋爐排污率有所下降，蒸汽鹽類攜帶降低，解決了低磷酸鹽處理存在的問題，證明了氫氧化鈉處理方式的可行性，提高了鍋爐與汽輪機(jī)效率，取得了節(jié)能降耗的顯著效果。

[1]DL/T 805.3-2004火電廠汽水化學(xué)導(dǎo)則：第3部分 汽包鍋爐爐水氫氧化鈉處理[S].北京：中國電力出版社，2005.

[2]DL/T 805.2-2004火電廠汽水化學(xué)導(dǎo)則：第2部分 鍋爐爐水磷酸鹽處理[S].北京：中國電力出版社，2005.

[3]GB/T 12145-2008火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.