亞臨界機組水處理設備的技術特點與化學監(jiān)督.doc

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亞臨界機組水處理設備的技術特點與化學監(jiān)督 摘要:針對熱力設備有關水汽監(jiān)督、處理的系統(tǒng)、流程,介紹了為達到防腐、防垢而采用的水處理設備及水質監(jiān)督方法;論述了引進亞臨界汽輪發(fā)電機組在水汽品質監(jiān)督與處理方面所能達到的水平。 關鍵詞:亞臨界;腐蝕;結垢;監(jiān)督 1熱力設備概況 華能丹東電廠一期工程為Ｓａｒｇｅｎｔ＆Ｌｕｎｄｙ設計、整套引進的2350ＭＷ機組,配套的化學監(jiān)督、處理設備分別由美國的ＪｏｈｎｓｏｎＭａｒｃｈ、Ｕ.Ｓ.ＦＩＬＴＥＲ公司制造,于1998年底投入商業(yè)運行。 鍋爐由英國ＢａｂｃｏｃｋＥｎｅｒｇｙＣＯ制造;為亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、平衡通風、燃煤型;汽包壓力:1821ＭＰａ;額定蒸發(fā)量:1061ｔ/ｈ;沒有定期排污,其底部設有排水門,只是在鍋爐點火前可以操作。汽輪發(fā)電機由美國Ｗｅｓｔ.ＨｏｕｓＣＯ制造;型式為亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、反動凝汽式;主汽溫度:538℃、壓力:1667ＭＰａ。 水汽系統(tǒng)流程為:由鍋爐送出來之過熱蒸汽到汽輪機高壓缸做功后,返回再熱器;重新加熱后,又送回汽輪機中壓缸、低壓缸,做功后的乏汽排入凝汽器;凝結水由凝結水泵升壓經4臺低壓加熱器初步加熱后送入除氧器,被除氧后流入除氧器水箱;除氧后的低壓給水經給水泵升壓后再經3臺高加加熱后送入鍋爐,經加熱蒸發(fā)、過熱器過熱后成為過熱蒸汽形成循環(huán)。 2爐內水處理 為了保障熱力系統(tǒng)中的水、汽品質,避免發(fā)生腐蝕、結垢、積鹽,需對水汽系統(tǒng)工質進行化學處理。亞臨界機組的化學處理點一般為凝結水、給水、爐水;給水系統(tǒng)水質調節(jié)為氨———聯胺處理,爐內采用低磷酸鹽處理;另外機組設有以除鹽水做為工質的閉式冷卻水系統(tǒng),對其只采用聯胺處理。具體的處理手段、目的等見表1。 系統(tǒng)設置有化學加藥系統(tǒng),其中包括加氨、加聯胺、加磷酸鹽處理3個子系統(tǒng)。系統(tǒng)設置非常簡單,聯胺、磷酸鹽溶藥箱各2個,氨溶藥箱1個;加藥泵都為柱塞式隔膜泵,整個加藥系統(tǒng)布置于鍋爐零米。有關轉動設備規(guī)范見表2。 由于凝汽器使用了鈦管,因此系統(tǒng)未設置凝結水精除鹽裝置。為除去凝結水中懸浮雜質和腐蝕產物,于凝結水泵后設有凝結水除鐵系統(tǒng)———2臺管式過濾器。管式濾元為不銹鋼結構并外繞聚丙稀纖維,濾元直徑50ｍｍ,長度1780ｍｍ。凝結水最大流量:857ｔ/ｈ。濾元有兩種規(guī)格,10ｕ濾元為啟動時使用,5ｕ濾元為正常運行時使用。失效點用進出口壓差控制,設置反洗水泵用于過濾器定期反洗,反洗周期為10ｄ;過濾器的啟動、反洗、運行,可實現自動程序運行。這樣,雖然鈦管比較昂貴,但設備投資并沒有增加太多。 3水汽品質監(jiān)督 熱力系統(tǒng)中需要監(jiān)督的各種水、汽樣品都被送入取樣系統(tǒng)———集中取樣盤,與加藥系統(tǒng)一道都布置于鍋爐零米;在此各種工質被減溫、減壓,所有工質都可以進行人工取樣,各種水汽樣品的名稱、熱力參數見表3。 3.1在線監(jiān)測儀表配置 水汽系統(tǒng)所有樣品中重要的分析項目,都配有在線儀表,可實現連續(xù)監(jiān)測。設有:ｐＨ表3塊、氫型電導表7塊、電導表3塊、聯胺表1塊、溶解氧表3塊、硅表1塊、鈉表1塊,總計19塊。其中,聯胺表、鈉表為雙通道,硅表為三通道。儀表配置情況見表4。 3.2凝汽器檢漏裝置 因使用海水做為循環(huán)水,為監(jiān)視凝汽器的運行情況,從凝汽器的熱井兩側各引出1根管線通過取樣泵進行取樣,每一取樣管線上設一氫型電導表,以便對凝結水進行連續(xù)監(jiān)測。 3.3系統(tǒng)改造情況 ａ.取樣系統(tǒng)冷卻水改造 取樣系統(tǒng)為二級冷卻,一、二級冷卻水分別為一個獨立的系統(tǒng),冷卻工質———除鹽水靠自身的循環(huán)水泵形成循環(huán),由閉冷水提供冷源。正常運行時,存在著很大的廠用電消耗,運行和檢修維護工作量大,一級、二級循環(huán)冷卻水泵無備用。取樣系統(tǒng)多次發(fā)生因循環(huán)冷卻水泵故障造成冷卻水斷流而損壞化學在線儀表的情況,影響了機組的安全、穩(wěn)定運行。 經測算,閉冷水系統(tǒng)的流量、壓力、溫度都能滿足取樣系統(tǒng)對冷卻水的參數要求,將取樣系統(tǒng)中一級冷卻水和二級冷卻水改為由閉冷水直接供給,具有可行性。此項改造,取消了3臺冷卻水循環(huán)泵、2臺備用水供水泵、2臺制冷機共7臺轉動設備,增加了取樣系統(tǒng)運行時的安全可靠性,減少運行和檢修維護工作量,廠用電消耗降低為零;僅取消一級冷卻水循環(huán)泵(使用15ｋＷ電機)一項,每年節(jié)約廠用電129600ｋＷｈ,折合電費38880元(按0.30元ｋＷｈ計算)人民幣。 ｂ.鈉表檢測對象由爐水改變?yōu)槟Y水 系統(tǒng)設置1臺雙通路鈉表,原設計可同時檢測主汽和爐水樣品的含鈉量。鈉表檢測爐水的含鈉量沒有太大的意義。設計方可能認為檢測爐水鈉含量的目的為配合爐水的協(xié)調磷酸鹽處理而設置,而實際上即使爐水采用協(xié)調磷酸鹽處理方法,也不需要檢測爐水鈉含量。根據新的《水汽監(jiān)督導則》規(guī)定,凝結水鈉含量及合格率為檢測和統(tǒng)計項目,并且在《水汽品質異常處理》中明確規(guī)定了凝結水鈉含量的異常處理值。 鈉表檢測對象由原設計的爐水改為凝結水,使凝結水鈉含量由人工檢測改為在線儀表連續(xù)監(jiān)測,減輕了人工化驗的工作量,實現了對凝結水鈉離子監(jiān)督的連續(xù)性。能及時、準確地監(jiān)督凝汽器是否泄漏和泄漏程度,使凝汽器泄漏監(jiān)督工作上了一個新臺階,保障了機組安全、穩(wěn)定、經濟運行。特別是作為沿海地區(qū)使用海水做為循環(huán)水的電廠有著更重要的意義。例如,2000年6月7日,1號機組跳閘重新啟動后,凝汽器發(fā)生泄漏,在發(fā)現、判斷和整個事故處理中,鈉表起了關鍵性作用。 4亞臨界機組達到的化學監(jiān)督水平 水汽監(jiān)督與處理工作主要在取樣、凝汽器檢漏、加藥、凝結水除鐵4個系統(tǒng)。機組運行過程中,爐水磷酸鹽處理為根據爐水品質進行手動啟停磷酸鹽泵,人工調節(jié);給水加聯胺為連續(xù)運行,加藥量依據給水流量自動調節(jié);凝結水加氨為自動運行,其啟停受凝結水電導控制,加藥量依據凝結水流量自動調節(jié)。 在線儀表可對機組水汽品質進行連續(xù)監(jiān)督,化學運行人員對水汽樣品每天進行2次手工校對化驗,每天只需要上白班;加藥系統(tǒng)出現故障、水汽品質出現異常,都有報警信號在"報警光字牌"上進行聲光顯示;總報警信號送至主控室,此時主控室運行人員將通知化學人員對有關異常情況進行檢查、處理。 對2臺機組2002年1～8月間運行中水汽品質、控制指標和有關參數進行統(tǒng)計,數據見表5。 這期間,氨耗、聯胺耗、磷耗分別為2039、1653、389ｇ/萬ｋＷｈ。補水品質為ＤＤ:005μｓ/ｃｍ,ＳｉＯ2:219μｇ/Ｌ。通過近4ａ的運行證明,配置的水汽監(jiān)督、處理設備滿足了亞臨界機組的運行需要,水汽品質控制能滿足部頒標準。 第 5 頁 共 5 頁