劉建軍（四川電力建設(shè)三公司，四川 內(nèi)江 641005）

1 超臨界機(jī)組汽水工況特點(diǎn)及其雜質(zhì)來源

1.1 汽水工況特點(diǎn)

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

1.2 雜質(zhì)來源

金屬管道和金屬容器在加工過程中會(huì)形成氧化軋皮和管道和容器制造結(jié)束后的防護(hù)劑在投運(yùn)前的各個(gè)過程中可能會(huì)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(bǔ)給水帶入的鹽類等，都會(huì)構(gòu)成給水雜質(zhì)。

2 超臨界機(jī)組給水化學(xué)過程

2.1 給水化學(xué)特點(diǎn)

前述的腐蝕產(chǎn)物和碎渣等雜質(zhì)，其主要構(gòu)成包括各種離子如鈣、鎂、鈉離子、強(qiáng)酸的陰離子、硅酸化合物等。這些雜質(zhì)在蒸汽中的溶解度與蒸汽的壓力有關(guān)，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(guān)，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(qiáng)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(dá)到17 MPa時(shí)，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(duì)于給水的銅含量應(yīng)特別注意控制。

2.2 雜質(zhì)結(jié)垢過程

從上述超臨界工況下的水化學(xué)特點(diǎn)可知，假如給水存在雜質(zhì)，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(yùn)行；大部分容易溶解的鈉化物、硅化合物、強(qiáng)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(jìn)汽機(jī)。當(dāng)過熱蒸汽在汽機(jī)中做功，其壓力和溫度下降，鈉化物、硅化合物、強(qiáng)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(zhì)控制方式

3.1 化學(xué)清洗

根據(jù)DL/T 794-2012《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)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(jìn)行化學(xué)清洗，且應(yīng)根據(jù)機(jī)組的特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,來確定化學(xué)清洗工藝”，可見，化學(xué)清洗是去除汽水雜質(zhì)的有效方法，也是廣泛并成熟使用的方法，對(duì)于化學(xué)清洗，可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化：

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

(2）提高清洗前試驗(yàn)的可信度。具體做法是在清洗前的試驗(yàn)液中加入不同濃度的鐵離子。這是因?yàn)槌Ｒ?guī)試驗(yàn)只是將掛片放進(jìn)有緩蝕劑的清洗溶液中，在一定時(shí)間后考察其重量變化，來反映溶液對(duì)金屬的腐蝕程度。但是實(shí)際清洗溶液中還有許多鹽及鐵離子，應(yīng)消除這些因素對(duì)結(jié)果可信度產(chǎn)生的影響。

(3）酸洗方式改進(jìn)。由于檸檬酸鐵在低溫時(shí)容易沉淀，用除氧器加熱進(jìn)行大流量沖洗的方式可增強(qiáng)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(shè)熱力設(shè)備化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》對(duì)冷熱態(tài)沖洗步驟提出了要求。啟動(dòng)前的水沖洗主要是為了去除殘留在系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)以及設(shè)備停用或久置后的腐蝕產(chǎn)物。

鍋爐上水完成后進(jìn)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(jié)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(dāng)水冷壁內(nèi)水的溫度和壓力逐漸提高，高溫水又將系統(tǒng)內(nèi)的殘留雜質(zhì)沖洗出來，使水中雜質(zhì)增加。當(dāng)水冷壁出口溫度達(dá)到190℃時(shí)，需要進(jìn)行熱態(tài)沖洗。

3.3 凝結(jié)水精處理

凝結(jié)水處理能夠?yàn)殄仩t提供高質(zhì)量的給水，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)投運(yùn)得越早，汽水品質(zhì)就越早達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，越利于機(jī)組試運(yùn)工作。凝結(jié)水精處理的可靠投運(yùn)可改善汽水品質(zhì)，但精處理系統(tǒng)投運(yùn)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致樹脂污染。混床進(jìn)樹脂之前，需要檢查出水裝置和人工清理內(nèi)部，以減小樹脂捕捉器的負(fù)擔(dān)，提高混床過水能力。

3.4 蒸汽洗硅

到了試運(yùn)行后期，汽水品質(zhì)的控制難點(diǎn)在于含硅量的控制，為了控制含硅量，需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行洗硅操作，主要是通過凝結(jié)水精處理來除硅，由于酸堿度會(huì)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(jié)語

對(duì)于大型火電機(jī)組來說，機(jī)組設(shè)計(jì)壓力等級(jí)越高，對(duì)汽水質(zhì)量控制的要求也越高，其標(biāo)準(zhǔn)也越嚴(yán)格。汽水品質(zhì)的控制手段和策略應(yīng)從施工前期就開始落實(shí)，直到清洗、吹管、試運(yùn)行階段都應(yīng)該落實(shí)健全的控制手段，從各階段、各部件采取措施減少腐蝕和結(jié)垢的可能性，使汽水品質(zhì)盡早達(dá)標(biāo)。我國(guó)發(fā)展大型火電機(jī)組已經(jīng)有近二十年，但機(jī)組汽水品質(zhì)的控制手段和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還將進(jìn)一步優(yōu)化和提高。

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

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