600MW机组汽轮机积盐与锅炉热化学试验.pptx

主要内容 v一、600MW亚临界机组汽轮机积盐现状v二、汽轮机积盐的危害v三、汽轮机积盐原因分析v四、锅炉热化学试验v五、汽轮机积盐的预防措施一、600MW亚临界机组汽轮机积盐现状 近年来，国内一些600MW亚临界机组发生了较严重的汽轮机积盐现象(大唐公司盘山、托电；哈三、平圩、王曲等哈锅机组)。2007年4月天津盘山电厂3号机组大修，对汽轮机进行了检查，发现汽轮机积盐非常严重，同时低压缸首级叶片和二级叶片存在腐蚀现象。积盐最严重的是高压缸，第1级叶片的积盐量高达30.1mg/cm2，积盐的主要成分为磷酸钠。2008年5月内蒙托克托电厂1号机大修，发现汽轮机积盐也非常严重。王滩电厂1号、2号机组也是哈锅强制循环汽包炉，蒸汽钠波动大，经常发生短期超标现象，也存在汽轮机积盐的可能性。600MW亚临界机组汽轮机积盐现状 高压转子积盐情况高压转子积盐情况600MW亚临界机组汽轮机积盐现状 中压转子积盐情况中压转子积盐情况低压转子积盐情况低压转子积盐情况 对盘电3号机组投产以来的蒸汽质量进行分析，结果表明，蒸汽含钠量多数情况下在5.0g/10.0g/范围内，符合GB/T121451999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量中的蒸汽含钠10g/的规定。统计4年的主蒸汽含钠量的合格率为95.9%。比较2001年大港电厂3号机组。大修时也发现汽轮机积盐严重，曾统计过蒸汽含钠量一般在5.5 g/9.5 g/，平均值为6.1g/。由此看出，目前600MW亚临界机组蒸汽钠含量普遍采用GB/T121451999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量中蒸汽钠含量小于10g/的标准进行控制，已经不满足600MW亚临界机组对蒸汽品质的要求。美国EPRI标准中规定蒸汽的含钠量应控制在3.0 g/以下，期望值应为1.0 g/。二、汽轮机积盐的危害 2.1汽轮机积盐对机组的经济性产生显著影响汽轮机积盐对机组的经济性产生显著影响 大唐盘山电厂3号机自2001年9月投产，至2007年4月14日停运大修，累积运行共42934小时。大修前该机组600MW负荷运行首级压力为13.39MPa，比额定工况11.85MPa高1.54MPa，满负荷运行额定蒸发量和锅炉煤耗也相应地增加。大修后首级压力降为12.62MPa，比修前降低0.77MPa。2.2汽轮机叶片积盐还会引起和加速叶片的腐蚀汽轮机叶片积盐还会引起和加速叶片的腐蚀 大唐盘山电厂3号机大修检查发现低压缸首级和二级叶片有腐蚀坑点，主要是由于蒸汽含盐高，在蒸汽作功后的初凝区（干湿蒸汽交替区）含盐量大引起的腐蚀。2.3汽轮机积盐必定存在过热器积盐现象汽轮机积盐必定存在过热器积盐现象 在过热器中，蒸汽中的磷酸钠容易变成饱和溶液而析出。当蒸汽流经过热器发生降压后，因Na3PO4的溶解度降低，蒸汽中的Na3PO4因超过其溶解度而析出，导致过热器积盐。广东妈湾电厂2号机组因为过热器积盐过多造成爆管。三、汽轮机积盐原因分析v3.1汽包的汽水分离效果对蒸汽品质的影响汽包的汽水分离效果对蒸汽品质的影响v（1）汽水分离器的数量影响汽水分离效果）汽水分离器的数量影响汽水分离效果 托电1、2号机、盘电3、4号机锅炉型号同为哈锅HG-1021/18.2-HM5型锅炉，该汽包旋风分离器数量只有110个，是常规600MW机设计数量（200个）的一半，使单个旋风分离器的负荷相对过重,汽水分离效果相对较差。v（2）汽水分离器的安装水平和运行状态）汽水分离器的安装水平和运行状态 旋风分离器在运行过程中发生倾斜或倾倒，也会导致汽水分离效果变差。（3）汽包的汽水分离装置的缺陷是蒸汽品质差的主要因素之一）汽包的汽水分离装置的缺陷是蒸汽品质差的主要因素之一汽包夹层焊缝开裂v 汽包夹层汽包夹层（哈锅（哈锅HG-1021/18.2-HM5型锅炉型锅炉）汽包夹层焊缝开裂或有砂眼，导致部分汽水混合物没有经过旋汽包夹层焊缝开裂或有砂眼，导致部分汽水混合物没有经过旋风分离器分离而直接进入汽空间，引起饱和蒸汽含盐量升高，最风分离器分离而直接进入汽空间，引起饱和蒸汽含盐量升高，最终导致过热器、汽轮机积盐。终导致过热器、汽轮机积盐。汽包顶部波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处缺陷汽包顶部波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处缺陷v汽包顶部波纹板分离器汽包顶部波纹板分离器 汽包顶部波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处的焊缝没满焊，只进行了汽包顶部波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处的焊缝没满焊，只进行了点焊，这会导致波纹板分离器的疏水直接进入汽空间，从而导致饱和蒸汽点焊，这会导致波纹板分离器的疏水直接进入汽空间，从而导致饱和蒸汽的含盐量增大。的含盐量增大。波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处的焊缝满焊前波纹板分离器疏水槽与疏水管连接处的焊缝满焊前/后后 3.2炉水处理工况对蒸汽品质的影响 600MW亚临界机组锅炉炉水处理方式多采用磷酸盐加药处理，炉水中磷酸三钠应控制在一定范围内。如果偏离范围，也会导致蒸汽钠含量严重超标。汽包炉给水加氧处理工况、AVT全挥发性处理工况都是不往炉水中加磷酸盐。可避免蒸汽含钠量高导致汽轮机积盐，应开展研究探讨。3.3机组运行参数对蒸汽品质的影响 机组运行参数如负荷、汽包水位和压力等都会对蒸汽携带产生影响。锅炉的负荷、压力变化太剧烈；汽包水位过高，都会使蒸汽携带量增大，容易导致蒸汽品质恶化。锅炉热化学试验就是专门针对机组运行参数、化学水工况对蒸汽品质影响因素的一项试验，通过试验可获得优质蒸汽品质的机组运行最优参数。四、锅炉热化学试验v4.1热化学的主要内容热化学的主要内容v锅炉化学处理工况最优磷酸盐控制范围的确定v机组负荷及其变化速率对蒸汽品质的影响v汽包水位对蒸汽品质的影响v汽包压力对蒸汽品质的影响v（1）最优磷酸盐控制范围的确定）最优磷酸盐控制范围的确定机组负荷（万千瓦）机组负荷（万千瓦）600MW机组机组磷酸盐处理工况磷酸盐平衡点的确定磷酸盐处理工况磷酸盐平衡点的确定e点：磷酸盐平衡点点：磷酸盐平衡点0.45 mg/L0.55mg/Lv机组负荷对蒸汽品质的影响机组负荷对蒸汽品质的影响 12MW/min负荷变化对蒸汽钠含量的影响负荷变化对蒸汽钠含量的影响1.12ug/Kg4.60ug/Kg5.18ug/Kgv机组负荷对蒸汽品质的影响机组负荷对蒸汽品质的影响 6.0MW/min负荷变化对蒸汽钠含量的影响负荷变化对蒸汽钠含量的影响1.68ug/Kg2.80ug/Kg0.6-0.7ug/Kgv机组负荷对蒸汽品质的影响机组负荷对蒸汽品质的影响 9.0MW/min负荷变化对蒸汽钠含量的影响负荷变化对蒸汽钠含量的影响0.963.90v托电托电1号机号机大修前后负荷变动大修前后负荷变动负荷对蒸汽品质的影响负荷对蒸汽品质的影响负荷变化速率（MW/min）大修前/后降负荷升负荷 Na+饱 (g/Kg)Na+过,Max (g/Kg)Na+饱.max (g/Kg)Na+过.max (g/Kg)12.0前22.146.414.15后1.125.184.606.0前7.338.976.17后1.682.800.600.709.0前4.866.816.51后0.963.900.600.70 大修后蒸汽钠含量波动幅度明显减小！负荷变化速率大修后蒸汽钠含量波动幅度明显减小！负荷变化速率最优控制范围：小于最优控制范围：小于9.0MW/min。v（3）汽包水位对蒸汽品质的影响）汽包水位对蒸汽品质的影响 汽包水位在汽包水位在-100mm-+100mm范围内波动时对蒸汽品质影响不大。范围内波动时对蒸汽品质影响不大。水位按设计水位控制。水位按设计水位控制。v（4）汽包压力对蒸汽品质的影响）汽包压力对蒸汽品质的影响额定负荷时汽包压力的变化对饱和钠额定负荷时汽包压力的变化对饱和钠含量影响不大。含量影响不大。v汽包压力对蒸汽品质的影响汽包压力对蒸汽品质的影响额定负荷时汽包压力的变化导致过热钠额定负荷时汽包压力的变化导致过热钠相应的波动！相应的波动！汽包压力对过热钠含量的影响汽包压力对过热钠含量的影响v减温水对蒸汽品质的影响减温水对蒸汽品质的影响减温水流量突然增大导致过热钠严重超标！减温水流量突然增大导致过热钠严重超标！4.2 热化学试验结论热化学试验结论v通过热化学试验，得出以下结论通过热化学试验，得出以下结论：（1）炉水磷酸根平衡点浓度：0.45 mg/L0.55mg/L。（2）为了保证饱和钠含量控制在标准范围（3.0g/Kg），炉水钠含量应小于1100g/L，导电度应小于10.0s/cm，炉水pH值应控制在9.309.50。（3）机组升降负荷的速率应为9.0mw/min及以下。（4）汽包水位在-100mm至+100mm范围内波动时对蒸汽品质影响不显著。（5）当汽包压力小于18.50MPa以下时，对饱和蒸汽钠含 量影响不大；过热蒸汽钠含量却随压力变化呈现相应的波动，原因是过热器内存在钠盐沉积。所以在目前条件下，汽包压力尽量保持稳定。机组额定工况运行时，汽包压力控制在18.50MPa以下。4.3 大修消缺和热化学试验前后效果对比大修消缺和热化学试验前后效果对比v大修前，而且没有进行热化学试验，蒸汽含钠量为大修前，而且没有进行热化学试验，蒸汽含钠量为7.0-10.0 g/Kg，负荷波动时，负荷波动时蒸汽含钠量高达蒸汽含钠量高达22.0 g/Kg。v大修前，进行了热化学试验后，大修前，进行了热化学试验后，蒸汽含钠量为蒸汽含钠量为3.0-5.0 g/Kg，负荷波动时，负荷波动时蒸汽含钠量还有一定幅度波动，但波蒸汽含钠量还有一定幅度波动，但波动范围相对小一些。动范围相对小一些。v大修后，根据热化学试验结果进行了水工况优化，蒸汽大修后，根据热化学试验结果进行了水工况优化，蒸汽含钠量为含钠量为1.2-3.0 g/Kg，负荷波动时，负荷波动时蒸汽含钠量波动明显蒸汽含钠量波动明显减少。减少。五、五、汽轮机积盐预防措施汽轮机积盐预防措施v5.1机组大修期间建议对汽包进行如下检修排查：机组大修期间建议对汽包进行如下检修排查：a.检查汽包夹层焊缝开裂、存在砂眼情况。b.检查汽包内部旋风分离器的情况，确定是否在运行过程中发生倾斜，同时检查旋风分离器的数量。c.检查汽包顶部波纹板分离器回水管是否满焊，如果是没焊或者点焊，大修期间必须进行补焊，防止短路现象。v5.2 机组运行参数应严格按照锅炉热化学试验得出的最优参数控制指标进行调整，以控制蒸汽钠含量的波动幅度，防止其超标。v5.3 建议在机组检修时必须对过热器进行反冲洗，以清除过热器积盐。v 5.4 600MW汽包炉应加装置饱和蒸汽的在线钠表，以实时监控饱和蒸汽品质。v5.5 应加强研究600MW汽包锅炉化学水工况，如改性全挥发性处理（不往锅炉加钠盐，蒸汽品质好，但要防止水冷壁腐蚀的工况）。谢 谢！