李 剛,張瑞枝,蘇 煒,張 旭
(大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司,河北 邯鄲 056044)
河北某發(fā)電廠新建2臺(tái)國產(chǎn)300MW燃煤供熱機(jī)組,于2010年投入運(yùn)行。鍋爐為2臺(tái)1 025t/h亞臨界、一次再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣汽包爐。2臺(tái)機(jī)組設(shè)置1套自動(dòng)給水加氨、凝結(jié)水加氨裝置,加氨量根據(jù)給水流量、給水pH值控制,加氨點(diǎn)設(shè)在除氧器水箱出口。凝結(jié)水加氨量根據(jù)凝結(jié)水pH值或凝結(jié)水流量信號(hào)控制,加氨點(diǎn)設(shè)在凝結(jié)水精處理裝置出口母管上。
該廠早期投運(yùn)的1臺(tái)300MW機(jī)組,自投運(yùn)以來蒸汽氫電導(dǎo)率持續(xù)超標(biāo),最高值達(dá)到0.774μS/cm(標(biāo)準(zhǔn)≤0.15μS/cm)。針對(duì)該機(jī)組蒸汽氫電導(dǎo)率超標(biāo)的問題,該廠技術(shù)人員對(duì)機(jī)組蒸汽采樣中各離子的質(zhì)量濃度進(jìn)行了分析,結(jié)果見表1。
表1 蒸汽采樣中各離子的質(zhì)量濃度 μg/L
從表1可以看出,蒸汽中氨離子(NH4+)質(zhì)量濃度最高。蒸汽中的氨的質(zhì)量濃度主要是由于給水加氨的引入。機(jī)組運(yùn)行期間為了避免熱力設(shè)備腐蝕,要求提高爐前給水pH值,一般采用爐前給水加氨的方式[1]。調(diào)整試驗(yàn)前,該機(jī)組爐前給水按照pH≥9.2控制加氨量,每天加入氨水量約200kg。汽水系統(tǒng)加入的氨水水解形成的氨離子會(huì)進(jìn)入蒸汽,由于蒸汽中氨的質(zhì)量濃度較高(4 590.47μg/L),經(jīng)過蒸汽電導(dǎo)率儀表氫交換柱后測(cè)試氨的質(zhì)量濃度為300μg/L,可確定蒸汽中氨的質(zhì)量濃度高是造成蒸汽氫電導(dǎo)率高的直接原因。
為了排除氫交換柱失效引起氨的質(zhì)量濃度高,運(yùn)行中更換新的交換柱,但結(jié)果基本相同,因此排除了交換柱失效這一影響因素。為了驗(yàn)證爐前給水加氨量高是造成蒸汽氫電導(dǎo)率超標(biāo)的原因,對(duì)給水中氨的質(zhì)量濃度進(jìn)行調(diào)整,將給水pH值調(diào)整到9.0~9.1,同時(shí)將連排開度關(guān)至5%。通過7天的連續(xù)監(jiān)督,在減少爐前給水加氨量后蒸汽電導(dǎo)率一直在合格范圍內(nèi),證明了由于爐前給水加氨量大,使蒸汽中氨的質(zhì)量濃度增高,造成蒸汽氫電導(dǎo)率高。
通過調(diào)整試驗(yàn),減少爐前給水加氨量(即將爐前給水pH值控制低限由9.2降低到9.0),連續(xù)監(jiān)測(cè)給水中鐵的質(zhì)量濃度和蒸汽中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。測(cè)試結(jié)果表明,在2010年6月29日-7月5日試驗(yàn)期間,給水中鐵的質(zhì)量濃度和蒸汽中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在規(guī)程要求范圍內(nèi),未出現(xiàn)增長現(xiàn)象。試驗(yàn)表明,爐前給水pH值控制低限降低到9.0后,汽水各項(xiàng)指標(biāo)合格,熱力設(shè)備系統(tǒng)無明顯腐蝕傾向。在此期間,單臺(tái)機(jī)組氨水溶藥量由每日200kg降至50kg,減少了75%,同時(shí),凝結(jié)水精處理高速混床出水氫電導(dǎo)率也降至合格范圍之內(nèi)。具體處理措施如下:
a.5月27日,將連排開度由5%增大到20%,并每6h進(jìn)行定排1次。采取該措施后,飽和蒸汽氫電導(dǎo)率由0.585μS/cm降至0.165μS/cm,之后蒸汽氫電導(dǎo)率又升至0.368μS/cm,降至0.156μS/cm,隨后蒸汽氫電導(dǎo)率一直維持在0.156~0.394μS/cm之間,氫電導(dǎo)率仍連續(xù)超標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員持續(xù)采取加大排污的方法進(jìn)行處理。
b.6月29日,開始進(jìn)行給水加氨量的調(diào)整試驗(yàn),降低給水、凝結(jié)水加氨量,將給水pH值依次降至9.1~9.2、9.0~9.1、8.9~9.0。7月1日,當(dāng)給水pH值降至9.0時(shí),蒸汽氫電導(dǎo)率全部降至0.15 μS/cm以下,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。隨后將給水加氨量控制值(pH 值)下調(diào)0.2(從9.2調(diào)整至9.0),且將連排開度關(guān)至5%。表2為給水和飽和蒸汽的品質(zhì)分析結(jié)果。
表2 給水和飽和蒸汽的品質(zhì)分析結(jié)果
a.300MW機(jī)組蒸汽氫電導(dǎo)率超標(biāo)直接影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,應(yīng)采取加開連排的措施盡快將蒸汽品質(zhì)降至合格。氫電導(dǎo)率超標(biāo)主要是由于氨離子的質(zhì)量濃度高引起的,給水加氨量調(diào)整不當(dāng)是導(dǎo)致氨離子質(zhì)量濃度高的直接原因。
b.試驗(yàn)結(jié)果表明,為確保機(jī)組蒸汽氫電導(dǎo)率達(dá)標(biāo),爐前給水的pH值應(yīng)控制在9.0~9.2并盡量低限運(yùn)行,連排開度應(yīng)控制在5%以上。
c.應(yīng)強(qiáng)化化學(xué)監(jiān)督作用,加強(qiáng)對(duì)化學(xué)人員培訓(xùn),將化學(xué)儀表、加藥設(shè)備等納入正常生產(chǎn)管理,落實(shí)人員責(zé)任,確保機(jī)組安全運(yùn)行。
[1] 李培元,火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].北京:中國電力出版社,1999.
[2] 尚玉珍,王二福.電廠化學(xué)水處理與在線化學(xué)儀表[M].太原:山西經(jīng)濟(jì)出版社,1997.