劉建軍（四川電力建設三公司，四川 內江 641005）

1 超臨界機組汽水工況特點及其雜質來源

1.1 汽水工況特點

以超臨界參數(shù)機組為例，大型火力發(fā)電機組的熱力系統(tǒng)與水工況是緊密聯(lián)系的。對于汽包爐，可以采取爐內加磷酸鹽并定期出雜質的方式調整水質，但是超臨界機組采用直流爐，無法對鍋水加藥沉淀和排出。所以鍋水內的雜質要么沉淀在爐管，要么被蒸汽帶進汽機，對機爐安全運行產(chǎn)生十分大的隱患。

1.2 雜質來源

金屬管道和金屬容器在加工過程中會形成氧化軋皮和管道和容器制造結束后的防護劑在投運前的各個過程中可能會受到腐蝕形成各種腐蝕產(chǎn)物，焊渣、泥沙、石礫、混凝土等碎渣以及冷卻水因各種原因帶入的鹽類和由鍋爐補給水帶入的鹽類等，都會構成給水雜質。

2 超臨界機組給水化學過程

2.1 給水化學特點

前述的腐蝕產(chǎn)物和碎渣等雜質，其主要構成包括各種離子如鈣、鎂、鈉離子、強酸的陰離子、硅酸化合物等。這些雜質在蒸汽中的溶解度與蒸汽的壓力有關，并且隨著壓力增加呈現(xiàn)出很大的差別。其中，鈣、鎂離子即使在蒸汽壓力增大的情況下也較難溶解；而鈉離子的溶解度與熱蒸汽的壓力成顯著的正相關，硅化合物在超臨界工況的溶解度已接近同壓力下的水中的溶解度，并且隨壓力的增加也逐漸增加；氯離子在過熱蒸汽中的溶解度較低，但蒸汽壓力能顯著改變強酸陰離子的溶解度；硫酸根離子在不同壓力的過熱蒸汽中的溶解度都較低；鐵氧化物的溶解特性與鈉離子類似，其溶解度隨著蒸汽中壓力的升高也不斷升高；銅氧化物在蒸汽中的溶解度隨壓力的升高而升高，在蒸汽壓力達到17 MPa時，銅氧化物的溶解度大幅度提高，由于銅氧化物的這種特殊性，對于給水的銅含量應特別注意控制。

2.2 雜質結垢過程

從上述超臨界工況下的水化學特點可知，假如給水存在雜質，給水中的較難溶解的鈣、鎂離子及部分鐵氧化物將沉積在水冷壁管上而影響鍋爐的安全運行；大部分容易溶解的鈉化物、硅化合物、強酸陰離子、銅氧化物和部分的鐵氧化物將溶解于過熱蒸汽中被帶進汽機。當過熱蒸汽在汽機中做功，其壓力和溫度下降，鈉化物、硅化合物、強酸陰離子、銅氧化物和部分的鐵氧化物的溶解度也重新下降而再次析出。

3 汽水品質控制方式

3.1 化學清洗

根據(jù)DL/T 794-2012《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》要求，“直流爐和過熱蒸汽出口壓力為9.8 MPa及以上的汽包爐,投產(chǎn)前必須進行化學清洗，且應根據(jù)機組的特點,結合現(xiàn)場實際情況,來確定化學清洗工藝”，可見，化學清洗是去除汽水雜質的有效方法，也是廣泛并成熟使用的方法，對于化學清洗，可以從以下幾點進行優(yōu)化：

(1）擴大清洗范圍，即增加清洗對象，包括高低加的汽側、暖管管路、過熱器減溫水管路、再熱器事故噴水管路，能夠進一步排除汽水雜質的可能來源。

(2）提高清洗前試驗的可信度。具體做法是在清洗前的試驗液中加入不同濃度的鐵離子。這是因為常規(guī)試驗只是將掛片放進有緩蝕劑的清洗溶液中，在一定時間后考察其重量變化，來反映溶液對金屬的腐蝕程度。但是實際清洗溶液中還有許多鹽及鐵離子，應消除這些因素對結果可信度產(chǎn)生的影響。

(3）酸洗方式改進。由于檸檬酸鐵在低溫時容易沉淀，用除氧器加熱進行大流量沖洗的方式可增強沖洗效果，為穩(wěn)壓吹管創(chuàng)造良好條件。

3.2 系統(tǒng)冷熱態(tài)沖洗

DL/T 889-2015《電力基本建設熱力設備化學監(jiān)督導則》對冷熱態(tài)沖洗步驟提出了要求。啟動前的水沖洗主要是為了去除殘留在系統(tǒng)內的雜質以及設備停用或久置后的腐蝕產(chǎn)物。

鍋爐上水完成后進入冷態(tài)沖洗，冷態(tài)沖洗分位開式?jīng)_洗和循環(huán)沖洗。凝結水、低壓給水系統(tǒng)冷態(tài)沖洗流程為凝汽器→凝泵→前置過濾器及旁路→混床除鹽裝置旁路→軸加、低加及旁路→除氧器→凝汽器。

當水冷壁內水的溫度和壓力逐漸提高，高溫水又將系統(tǒng)內的殘留雜質沖洗出來，使水中雜質增加。當水冷壁出口溫度達到190℃時，需要進行熱態(tài)沖洗。

3.3 凝結水精處理

凝結水處理能夠為鍋爐提供高質量的給水，凝結水精處理系統(tǒng)投運得越早，汽水品質就越早達到標準，越利于機組試運工作。凝結水精處理的可靠投運可改善汽水品質，但精處理系統(tǒng)投運不當會導致樹脂污染?；齑策M樹脂之前，需要檢查出水裝置和人工清理內部，以減小樹脂捕捉器的負擔，提高混床過水能力。

3.4 蒸汽洗硅

到了試運行后期，汽水品質的控制難點在于含硅量的控制，為了控制含硅量，需要對機組進行洗硅操作，主要是通過凝結水精處理來除硅，由于酸堿度會影響蒸汽含硅量，所以控制爐水的ph值在高值，能夠在一定程度上降低蒸汽含硅量。

4 結語

對于大型火電機組來說，機組設計壓力等級越高，對汽水質量控制的要求也越高，其標準也越嚴格。汽水品質的控制手段和策略應從施工前期就開始落實，直到清洗、吹管、試運行階段都應該落實健全的控制手段，從各階段、各部件采取措施減少腐蝕和結垢的可能性，使汽水品質盡早達標。我國發(fā)展大型火電機組已經(jīng)有近二十年，但機組汽水品質的控制手段和評價標準還將進一步優(yōu)化和提高。

[1]趙玲,李植汶.超臨界機組汽水品質優(yōu)化控制[J].電力安全技術,2013,15(11)：9-15.

[2]李正旭,楊坤.改善660MW超臨界機組試運期間的汽水品質[J].城市建設理論研究（電子版）,2011,32(19)：36-37.