300MW機組蒸汽氫電導(dǎo)率超標原因分析及處理措施

李 剛，張瑞枝，蘇 煒，張 旭

（大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司，河北 邯鄲 056044）

河北某發(fā)電廠新建2臺國產(chǎn)300MW燃煤供熱機組，于2010年投入運行。鍋爐為2臺1 025t/h亞臨界、一次再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣汽包爐。2臺機組設(shè)置1套自動給水加氨、凝結(jié)水加氨裝置，加氨量根據(jù)給水流量、給水pH值控制，加氨點設(shè)在除氧器水箱出口。凝結(jié)水加氨量根據(jù)凝結(jié)水pH值或凝結(jié)水流量信號控制，加氨點設(shè)在凝結(jié)水精處理裝置出口母管上。

1 蒸汽氫電導(dǎo)率超標情況及原因分析

該廠早期投運的1臺300MW機組，自投運以來蒸汽氫電導(dǎo)率持續(xù)超標，最高值達到0.774μS/cm（標準≤0.15μS/cm）。針對該機組蒸汽氫電導(dǎo)率超標的問題，該廠技術(shù)人員對機組蒸汽采樣中各離子的質(zhì)量濃度進行了分析，結(jié)果見表1。

表1 蒸汽采樣中各離子的質(zhì)量濃度 μg/L

從表1可以看出，蒸汽中氨離子（NH4＋）質(zhì)量濃度最高。蒸汽中的氨的質(zhì)量濃度主要是由于給水加氨的引入。機組運行期間為了避免熱力設(shè)備腐蝕，要求提高爐前給水pH值，一般采用爐前給水加氨的方式［1］。調(diào)整試驗前，該機組爐前給水按照pH≥9.2控制加氨量，每天加入氨水量約200kg。汽水系統(tǒng)加入的氨水水解形成的氨離子會進入蒸汽，由于蒸汽中氨的質(zhì)量濃度較高（4 590.47μg/L），經(jīng)過蒸汽電導(dǎo)率儀表氫交換柱后測試氨的質(zhì)量濃度為300μg/L，可確定蒸汽中氨的質(zhì)量濃度高是造成蒸汽氫電導(dǎo)率高的直接原因。

為了排除氫交換柱失效引起氨的質(zhì)量濃度高，運行中更換新的交換柱，但結(jié)果基本相同，因此排除了交換柱失效這一影響因素。為了驗證爐前給水加氨量高是造成蒸汽氫電導(dǎo)率超標的原因，對給水中氨的質(zhì)量濃度進行調(diào)整，將給水pH值調(diào)整到9.0～9.1，同時將連排開度關(guān)至5%。通過7天的連續(xù)監(jiān)督，在減少爐前給水加氨量后蒸汽電導(dǎo)率一直在合格范圍內(nèi)，證明了由于爐前給水加氨量大，使蒸汽中氨的質(zhì)量濃度增高，造成蒸汽氫電導(dǎo)率高。

2 蒸汽氫電導(dǎo)率超標的處理措施及其效果

通過調(diào)整試驗，減少爐前給水加氨量（即將爐前給水pH值控制低限由9.2降低到9.0），連續(xù)監(jiān)測給水中鐵的質(zhì)量濃度和蒸汽中鐵的質(zhì)量分數(shù)。測試結(jié)果表明，在2010年6月29日－7月5日試驗期間，給水中鐵的質(zhì)量濃度和蒸汽中鐵的質(zhì)量分數(shù)均在規(guī)程要求范圍內(nèi)，未出現(xiàn)增長現(xiàn)象。試驗表明，爐前給水pH值控制低限降低到9.0后，汽水各項指標合格，熱力設(shè)備系統(tǒng)無明顯腐蝕傾向。在此期間，單臺機組氨水溶藥量由每日200kg降至50kg，減少了75%，同時，凝結(jié)水精處理高速混床出水氫電導(dǎo)率也降至合格范圍之內(nèi)。具體處理措施如下：

a.5月27日，將連排開度由5%增大到20%，并每6h進行定排1次。采取該措施后，飽和蒸汽氫電導(dǎo)率由0.585μS/cm降至0.165μS/cm，之后蒸汽氫電導(dǎo)率又升至0.368μS/cm，降至0.156μS/cm，隨后蒸汽氫電導(dǎo)率一直維持在0.156～0.394μS/cm之間，氫電導(dǎo)率仍連續(xù)超標。現(xiàn)場運行人員持續(xù)采取加大排污的方法進行處理。

b.6月29日，開始進行給水加氨量的調(diào)整試驗，降低給水、凝結(jié)水加氨量，將給水pH值依次降至9.1～9.2、9.0～9.1、8.9～9.0。7月1日，當給水pH值降至9.0時，蒸汽氫電導(dǎo)率全部降至0.15 μS/cm以下，達到標準范圍內(nèi)。隨后將給水加氨量控制值（pH 值）下調(diào)0.2（從9.2調(diào)整至9.0），且將連排開度關(guān)至5%。表2為給水和飽和蒸汽的品質(zhì)分析結(jié)果。

表2 給水和飽和蒸汽的品質(zhì)分析結(jié)果

3 結(jié)論及建議

a.300MW機組蒸汽氫電導(dǎo)率超標直接影響機組安全經(jīng)濟運行，應(yīng)采取加開連排的措施盡快將蒸汽品質(zhì)降至合格。氫電導(dǎo)率超標主要是由于氨離子的質(zhì)量濃度高引起的，給水加氨量調(diào)整不當是導(dǎo)致氨離子質(zhì)量濃度高的直接原因。

b.試驗結(jié)果表明，為確保機組蒸汽氫電導(dǎo)率達標，爐前給水的pH值應(yīng)控制在9.0～9.2并盡量低限運行，連排開度應(yīng)控制在5%以上。

c.應(yīng)強化化學(xué)監(jiān)督作用，加強對化學(xué)人員培訓(xùn)，將化學(xué)儀表、加藥設(shè)備等納入正常生產(chǎn)管理，落實人員責(zé)任，確保機組安全運行。

［1］ 李培元，火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制［M］.北京：中國電力出版社，1999.

［2］ 尚玉珍，王二福.電廠化學(xué)水處理與在線化學(xué)儀表［M］.太原：山西經(jīng)濟出版社，1997.