余熱鍋爐低壓蒸汽電導率過高原因分析和處理

肖鋒

摘 要：馬來西亞康諾橋384.7MW級燃氣聯合循環項目采用一拖一聯合循環機組。選用ALSTOM GT13E1型余熱鍋爐，與西門子SGT5-4000F型燃氣輪機配套。在鍋爐各蒸汽電導率監測系統完成安裝調試后，出現低壓過熱蒸汽電導率偏高的現象。對此本文對出現此種現象的原因進行了分析，以及根據分析的結論采取了相應的處置措施，使得低壓過熱蒸汽電導率得到有效控制，滿足西門子汽輪機的蒸汽品質要求。

關鍵詞：余熱鍋爐；汽輪機蒸汽電導率；低壓過熱蒸汽低壓飽和蒸汽

1 概述

燃氣-蒸汽聯合循環機組具有發電效率高，機組體積小，啟停速度快，建設周期短，環保性能好，可靠性高等優點被越來越多企業所看中。中國電建水電八局有限公司承建的康諾橋項目距離馬來西亞首都吉隆坡約32km。位于馬來西亞雪蘭莪州（Selangor）巴生谷，在已有的康諾橋電廠（Connaught Bridge Power Station）內，屬于EPC擴建工程。

本項目選用的鍋爐為ALSTOM GT13E1型余熱鍋爐，主要特點：三壓再熱、自然循環、無補燃、無SCR裝置、無一氧化碳催化劑、大型臥式OCC模塊組裝，與SGT5-4000F型燃氣輪機配套。選用的蒸汽輪機為西門子SST5-3000，轉速3000r/min，主蒸汽壓力125bar，溫度565℃，出力136MV。

在機組啟動運行過程中，我們發現低壓飽和蒸汽及低壓過熱蒸汽的電導率偏高，在首次有數據后的啟動中（未帶負荷），低壓飽和蒸汽電導率（10QUF71CQ103XQ01）最高升至95μs/cm，在18：30分降至0.83，低壓飽和蒸汽電導率（10QUF72CQ103XQ01）升至100μs/cm且一直維持在此數據。這已經大大超過了西門子技術規范對蒸汽品質的要求（超過第四級要求），造成西門子不同意繼續進行啟動運行調試，嚴重影響整套機組的性能試驗驗收和機組移交。

2 臨時處理措施及效果

在接下來的時間內，我們加大了鍋爐排水，清洗了測量設備，更換了樹脂。由于2016年2月份之前項目處于調試階段，故鍋爐電導率有變化，但是即使在穩定運行時（如2016年1月14-18日）低壓飽和蒸汽電導率仍然維持在0.9μs/cm左右，低壓過熱蒸汽電導率也維持在0.91μs/cm左右。

自調試結束移交商業運行后，機組基本上處于穩定運行狀態，負荷根據電網調度情況進行升降。至今（2016年5月1日） 低壓飽和蒸汽電導率仍然維持在0.7μs/cm左右，低壓過熱蒸汽電導率也維持在0.90μs/cm左右。原提出增大排污量的建議業主未采納，業主認為加大排污會使化水增加負擔，一旦化水補水不夠會影響機組連續運行。

3 原因分析

3.1 蒸汽電導率過高或超量程（100 μs/cm以上）原因分析

根據對測量儀表進行重新校驗，數據得到控制，故此問題應為測量儀器未調試完全，數據顯示不正確。

3.2 蒸汽電導率過高（1-100μs/cm）原因分析

根據在停機時對管道及汽包內進行清洗以及增加排污的措施分析，電導率偏高的原因應為汽包或管道內有殘渣，影響汽水品質。

3.3 蒸汽電導率偏高（0.2-1μs/cm）原因分析

由于經過處理后，蒸汽電導率仍然維持在0.9左右，增大鍋爐排水的措施也不是長久之計，只能臨時或短時間內采取的手段，不能根本上解決電導率偏高的原因。要從根本上解決本鍋爐低壓飽和蒸汽及低壓再熱蒸汽電導率的問題，需要從設計采購施工及加藥多方面進行研究，對鍋爐取樣加藥系統進行改造處理。

4 改造方案及分析

4.1 改造方案介紹

根據現場情況，我們從取樣和加藥兩個方面進行改造：

對于加藥的改造，首先將加藥管接口位置從鍋爐給水管改為從鍋爐導氣管中加入，更改加藥位置使得反應充分。其次采取用催化聯氨代替聯氨作為加藥劑，以降低電導率。

對于取樣的改造，首先將低溫取樣間的儀表管線進行復擰，避免從此處進入CO2，其次將高溫取樣間與低溫取樣間的管道進行隔離，以確保進入分析儀表的水溫維持在25℃。

4.2 改造效果的檢驗

在對低溫取樣間的儀表管線進行保溫隔離以及復擰措施后，低壓飽和蒸汽和低壓過熱蒸汽的電導率維持在穩定狀態，未發生跳躍式的變化。

在對鍋爐加藥管進行改造并更換為催化聯氨后，低壓飽和蒸汽的電導率降為0.2μs/cm以下，低壓過熱蒸汽電導率降為0.5μs/cm以下。

5 結語

為解決低壓蒸汽電導率過高問題，采取鍋爐加藥管線接口位置的調整以及更換化學藥劑的改造方案可行。對取樣管道進行保溫隔離可以避免由于溫度波動對測量數值的影響。

改造前與改造后二者結果加以比較，發現兩種聯氨都有降低電導率的作用，而加催化聯氨時，效果尤佳。當給水中加氨處理時，在導汽管加催化聯氨比爐前給水加入的效果明顯地好，能有效地防止或減緩低壓缸腐蝕。

若保證導汽管所加催化聯氨劑量，復水中又有足夠的殘余量時，還能防止復水系統、給水系統的腐蝕。故此種處理方式，不僅有技術意義，也有一定的經濟意義。

參考文獻：

[1] 西門子提供的SST5-3000機組相關圖紙及文件資料.

[2] ALSTOM提供GT13E1型余熱鍋爐相關圖紙及文件資料.

[3] 山東電力設計院設計的取樣加藥管道相關圖紙及文件資料.

[4] 鍋爐機組熱力計算標準方法[M].北京：機械工業出版社，1976.

[5] 王疆權.200MW鍋爐燃燒調整試驗[J].華東電力，1995.