600 MW亚临界汽包炉炉水氢氧化钠调节处理试验研究

2011-11-15葛雪静徐锦影宋敬霞

浙江电力 2011年12期

葛雪静，徐锦影，宋敬霞

（1．国华宁海电厂，浙江宁海 315612；2．西安热工研究院有限公司，西安 710032）

0 引言

浙江国华宁海电厂1-4号机组锅炉为上海锅炉厂制造的亚临界一次中间再热控制循环汽包炉，型号SG-2028/17.5-M908。汽机为上海汽轮机有限公司和美国西屋公司合作制造的600 MW亚临界、中间再热式、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，型号N600-16.7/537/537。发电机型号QFSN-600-2。

1-4号机组汽包炉水均采用低磷酸盐处理，具体控制指标为 pH 值（25℃）9.0～9.7（标准值）、9.3～9.6（期望值）；磷酸根（PO43-）≤1 mg/L；氯离子（Cl-）≤0.5 mg/L；电导率（DD）＜20 μS/cm。

4号机组于2006年11月建成投产，在2009年3月检修时，发现汽轮机高压缸叶片存在积盐现象。经分析，盐类主要元素为钠和磷，判断为蒸汽携带磷酸盐所致，因此于2010年5月将4号机组锅炉炉水改为氢氧化钠处理。

1 炉水氢氧化钠处理的优点

近年来，炉水磷酸盐处理引起的腐蚀、结垢、积盐问题逐年增多，尤其是亚临界参数汽包炉，因锅炉热负荷较高，磷酸盐隐藏倾向增加，水冷壁管存在酸性腐蚀、沉积速率增加的隐患；蒸汽中盐类携带量增加时，存在过热器、汽轮机积盐的风险。为避免这些影响机组安全经济运行的问题，开始采用炉水氢氧化钠处理技术。氢氧化钠除了能维持pH值外，还可以抑制氯离子对氧化膜的破坏，炉水采用氢氧化钠处理的特点如下:

（1）有效防止水冷壁受热面的酸性腐蚀。彻底消除磷酸盐隐藏现象，避免酸式磷酸盐与水冷壁反应而造成的酸性腐蚀破坏；同时由于氢氧根对维持水冷壁金属表面氧化膜的完整性以及修复膜的缺陷有积极作用，能够抑制氯离子对水冷壁管的腐蚀破坏。

（2）减缓水冷壁的结垢速率。由于磷酸盐存在隐藏风险，使酸式磷酸盐与氧化铁的反应产物沉积在水冷壁高热负荷区，增加了水冷壁的沉积物量，最终导致腐蚀加剧。但NaOH不会发生隐藏，在局部沉积的概率也较低。

（3）减少蒸汽盐类携带，降低过热器、汽轮机的积盐。炉水加药量降低，含盐量减少，炉水品质优良，蒸汽中盐类携带量相应大大降低，避免了盐类在过热器和汽轮机上的沉积。

因此，实施炉水氢氧化钠处理技术可有效避免水冷壁管的酸性腐蚀破坏，避免过热器积盐造成的超温爆管，避免汽轮机积盐造成的效率降低等问题，提高机组运行的安全经济性，达到节能降耗的目的。

2 炉水氢氧化钠处理的实施

2.1 炉水品质查定

炉水在磷酸盐处理工况下的品质查定结果见表1。

查定结果表明，炉水含盐量较高，电导率一般为 6～8 μS/cm，磷酸根含量为 0.3～0.6 mg/L，氯离子含量超过150 μg/L。炉水氢电导率较高的主要原因是含有较多磷酸根。2010年5月17日，炉水停止加磷酸盐，并开大锅炉排污，炉水磷酸根、氢电导率均明显下降。

2.2 炉水添加氢氧化钠

从2010年5月19日开始，将4号机组炉水加药改为氢氧化钠，具体配药浓度为：1个药箱（容积约2 m3）内溶解分析纯氢氧化钠125 g。对炉水各项指标进行分析监测，具体结果见表2。

改为氢氧化钠处理后，炉水pH值、Cl-含量、氢电导率均在标准要求范围内，且炉水含盐量降低，电导率一般为4～6 μS/cm，钠含量不超过0.2 mg/L，Cl-含量不超过50 μg/L，氢电导率不超过 1 μS/cm。

2.3 炉水氢氧化钠处理指标确定

要充分发挥炉水氢氧化钠处理的技术优势，使炉水处理达到最佳运行工况，还需要对炉水加药工艺、锅炉排污量及汽水品质各项控制指标进行研究。通过试验，结合有关标准要求及4号机组的设备状况，最后确定锅炉炉水实施氢氧化钠处理的控制指标如下：pH值9.0～9.7（期望值9.2～9.5）；电导率（SC）＜10 μS/cm；氢电导率（CC）＜1.5 μS/cm（期望值＜1.0 μS/cm）；氯离子（Cl-）＜0.2 mg/L（期望值＜0.15 mg/L）；钠离子（Na+）＜0.3 mg/L（期望值<0.2 mg/L）。