某電廠供熱機組冬季水汽異常案例分析

王 飛， 何鳳元， 李靜林， 于 洋

發(fā)電技術

某電廠供熱機組冬季水汽異常案例分析

王 飛1， 何鳳元1， 李靜林2， 于 洋3

（1.華電電力科學研究院東北分院，遼寧沈陽110000；2.福建寧德核電有限公司，福建寧德352000；3.華能長春熱電廠，吉林長春130000）

水汽品質的準確監(jiān)測是保證機組安全經(jīng)濟運行的必要手段。單一的手工分析方法已經(jīng)不能滿足高品質水汽連續(xù)監(jiān)測的要求，因此必須依靠準確的在線化學儀表加以監(jiān)測。本文通過對在線儀表校驗和水質化驗，查找冬季某電廠供熱機組水汽異常原因，并提出解決方案，保證機組安全穩(wěn)定運行。

在線化學儀表； 誤差檢驗； 水質劣化

0 引言

進入冬季，北方的供熱機組不但要完成發(fā)電任務，還要肩負著供熱的社會責任，供熱給企業(yè)帶來新的利潤增長點的同時，但也給化學水汽監(jiān)督工作提出了更高的要求。本文通過對北方某電廠冬季供暖期水汽異常案例進行分析，并提出整改意見。

1 機組概述

北方某電廠新建4×150MW機組，鍋爐采用某鍋爐廠生產(chǎn)的型號為UG-480/13.7-M型超高壓、一次中間再熱循環(huán)單汽包自然循環(huán)流化床鍋爐，出力480T/h；汽輪機為某汽輪機廠生產(chǎn)的抽汽式C135-13. 24/0.294/535/535型超高壓中間再熱，某汽輪機廠生產(chǎn)的純凝式N150-13.24/535/535型凝汽式機組；2號發(fā)電機為某汽輪機電機廠生產(chǎn)的型號為QFJ-150-2型空冷發(fā)電機。2015年下半年進入供暖期后由2號機組負責供熱，供熱后的疏水經(jīng)化驗硬度、鐵含量等指標合格后，回收至除氧器。但回收后水汽系統(tǒng)凝結水、給水、飽和蒸汽在線電導表雖然不超標，但全部偏上限運行，電導

率值見表1。

表1 水汽系統(tǒng)（氫）電導率表顯示值

2 在線儀表校驗

水汽品質的準確監(jiān)測是保證機組安全經(jīng)濟運行的必要手段之一。由于手工分析方法已經(jīng)不能滿足高品質水汽連續(xù)監(jiān)測的要求，因此必須依靠準確的在線化學儀表加以監(jiān)測。目前，國內有很多電廠水汽品質合格率統(tǒng)計值很高，但熱力設備水汽系統(tǒng)腐蝕、結垢和積鹽情況卻很嚴重，這主要是由于常規(guī)的手段無法檢驗在線化學儀表工作狀態(tài)的準確性，導致部分儀表工作誤差很大，不能及時發(fā)現(xiàn)水汽品質惡化，給電廠造成了巨大的經(jīng)濟損失。因此，提高電廠在線化學儀表測量的準確性和可靠性，對發(fā)電廠的安全經(jīng)濟運行具有重要的意義。

水汽系統(tǒng)在線（氫）電導率表常見的誤差來源有氫交換柱陽離子交換樹脂性能及再生度、系統(tǒng)漏氣、電極污染等在線干擾因素產(chǎn)生的誤差，以及二次儀表的測量頻率、電極常數(shù)、溫度補償?shù)燃兯蛩禺a(chǎn)生的誤差（如圖1所示）。

采用YHJ-V型移動式在線化學儀表檢驗裝置對該電廠的氫電導表在線儀表進行檢驗，具體結果見表2。

檢驗結果表明：經(jīng)過采取一系列誤差消除措施后，2號機組水汽系統(tǒng)5臺（氫）電導率表整機工作誤差符合標準要求，能夠滿足日常水質監(jiān)督要求。但凝結水泵出口、省煤器入口、飽和蒸汽CC均已經(jīng)超過GB/T 12145-2008[1]要求的標準。

表2 2號機組水汽系統(tǒng)電導率檢驗結果

3 水汽異常原因分析

從表2測量結果可以看出#2機組凝結水泵出口、省煤器入口氫電導率已經(jīng)超出DL/T 561-2013《火力發(fā)電廠水汽化學監(jiān)督導則》[4]中的要求。根據(jù)三級處理的原則：

（1）一級處理值—有因雜質造成腐蝕、結垢、積鹽的可能性，應在72h內恢復至標準值。

（2）二級處理值—肯定有因雜質造成腐蝕、結垢、積鹽的可能性，應在24h內恢復至標準值。

（3）三級處理值—正在快速腐蝕、結垢、積鹽，如4h內水質不好轉，應停爐。

在異常處理的每一級中，如果在規(guī)定的時間內尚不能恢復正常，則應采用更高一級的處理方法，在采取措施期間，可采用降壓運行的方式，使其監(jiān)督指標處于標準值的范圍內。

根據(jù)DL/T 561-2013導則[4]的要求，該電廠的三級處理值和實際測量值見表3。

從表3可以看出：水質實際測量值已經(jīng)超過一級處理值，應在72小時內恢復至標準，未在規(guī)定時間內恢

復，則應采用更高一級的處理方法。

表3 三級處理值和實際測量值對比

因為該電廠由2號機組負責供熱，供熱抽氣無取樣點，抽氣為中壓缸抽氣，來源是再熱蒸汽。3臺加熱器只投運1臺，其他2臺已經(jīng)確定存在泄露點，且漏量較大，投運后疏水不合格，無法回收。為了查找雜質來源，分別取2號爐再熱蒸汽、熱網(wǎng)疏水、二環(huán)網(wǎng)循環(huán)水供水進行陰離子痕量化驗。化驗結果見表4。

表4 送檢水樣分析數(shù)據(jù)

從表4可以看出：二環(huán)網(wǎng)循環(huán)水供水陰離子主要為Cl-和SO42-，熱網(wǎng)疏水與2號爐再熱器比對有增高現(xiàn)象，說明熱網(wǎng)加熱器有滲漏點，二環(huán)網(wǎng)循環(huán)水滲入熱網(wǎng)疏水中，隨熱網(wǎng)疏水進入除氧器。所以雜質來源主要還是熱網(wǎng)返回水超標造成水汽系統(tǒng)水質不合格。由于該電廠已經(jīng)沒有備用的加熱器進行切換，所以無法通過切換設備進行排查。凝結水出口、省煤器入口、飽和蒸汽氫電導表全部校驗完畢，可以滿足監(jiān)督要求。該電廠將2號加熱器疏水外排，電導率指標合格，所以熱網(wǎng)返回水水質不合格是影響水汽品質的主要因素。

根據(jù)GB/T 12145-2008《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備廠水汽質量》[1]中的要求：硬度期望值≈0μmol/L，鐵含量≤50μg/L。生產(chǎn)返回水還應根據(jù)回水的性質，增加必要的化驗項目。當熱網(wǎng)疏水水質不滿足給水或凝結水水質時，不能回收至給水或凝結水系統(tǒng)。

由于熱網(wǎng)加熱器存在滲漏點，滲漏量較小，經(jīng)過蒸汽的稀釋后，通過測量硬度、鐵等指標無法反應出水質變化，但是疏水回收后，氫電導率有明顯的增加。所以增加必要的化驗項目和在線儀表可以有效的監(jiān)督水質。

2號加熱器存在滲漏點，不合格的熱網(wǎng)疏水回收至機組除氧器，進入給水系統(tǒng)，至汽包；經(jīng)過汽水分離后，機械攜帶和溶解攜帶能力強的離子被帶入蒸汽系統(tǒng)，造成蒸汽品質下降。雜質離子和金屬腐蝕產(chǎn)物一起隨汽輪機做功后的乏汽進入凝汽器。這樣造成凝結水、給水、蒸汽水質全部超標，加速熱力設備的腐蝕、結垢和積鹽，威脅機組安全運行。

4 建議

根據(jù)機組實際運行狀況，提出以下幾點建議：

（1）熱網(wǎng)疏水必須滿足運行機組給水水質要求后方可回收，回收后出現(xiàn)水質異常，要及時切換熱網(wǎng)加熱器或疏水外排，保證機組安全運行。

（2）加強在線儀表的維護工作。按照DL/T 677-2009《發(fā)電廠在線化學儀表檢驗規(guī)程》[3]要求，定期對化學在線儀表進行校驗，保證儀表準確、可靠。

（3）進入供暖期之前，提前做好加熱器的打壓查漏工作。

（4）采用動態(tài)再生的方法對氫電導表陽離子交換柱樹脂進行再生，提高樹脂再生度，消除交換柱附加誤差。未進行交換柱附加誤差修正前，2號機組氫電導率雖然較大，但全部在合格范圍之內，不能真實、及時、準確反應水質變化情況。建議采購再生裝置，進行動態(tài)再生。

（5）更換變色樹脂。陽離子交換柱更換變色樹脂可以提前掌握樹脂的失效情況，提前更換。

（6）建議每臺加熱器分別配置取樣裝置，可以對每個加熱器分別進行監(jiān)督。

（7）為了提高監(jiān)督的效率和質量，熱網(wǎng)加熱器疏水增加氫電導表和鈉表兩塊在線儀表，實時監(jiān)督水質變化情況。

5 結語

北方供熱機組，熱網(wǎng)投入運行期間，由于熱網(wǎng)水質不穩(wěn)定，而影響機組的水汽質量。熱網(wǎng)回收水微漏或滲漏時，會影響在在線氫電導值超標，輔助手工檢測以及痕量分析，能及時準確的發(fā)現(xiàn)并解決問題，保證機組安全穩(wěn)定運行。

[1]GB/T 12145-2008，火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備廠水汽質量[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2]DL/T 246-2006，化學監(jiān)督導則[S].北京：中國標準出版社，2006.

[3]DL/T 677-2009，發(fā)電廠在線化學儀表檢驗規(guī)程[S].北京：中國標準出版社，2009.

[4]DL/T 561-2013，火力發(fā)電廠水汽化學監(jiān)督導則[S].北京：中國標準出版社，2013.

[5]承慰才，王中甲.電廠化學儀表[M].2版.北京：中國電力出版社，1987：75～83.

Analysis of Water Vapor Anomaly in a Heating Unit in a Power Plant

WANG Fei1， HE Feng-yuan1， LI Jing-lin2， YU Yang3

（1.Huadian Electric Power Research Institute，Shenyang 110000，China；2.Fujian Ningde Nuclear Power Company Limited，Ningde 352000，China；3.Huaneng Changchun Thermal Power Plant，Changchun 130000，China）

Accuratemonitoringofwatervaporqualityisanecessarymeanstoensurethesafeandeconomic operation oftheunit.Singlemanual analysismethodisnotabletomeettherequirementsofhighqualitywatervaporcontinuousmonitoring，soit is necessary torely onaccurateon-linemonitoringof chemical instrumentation.After wemadetheonlineinstrument calibrationand testing water quality，and found theabnormal reasons of vapor about apower plant units in winter heating，meanwhile，wemadesolutionsandensuredtheunitstooperatesafelyandstably.

onlineinstruments； errorinspection； deterioratedwater

TM621

B

2095-3429（2016）03-0046-03

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.03.011

2016-03-09

修回日期：2016-04-13

王 飛（1981-），男，吉林省吉林市人，學士，工程師，主要從事電廠化學研究工作。