1000MW超超临界机组水化学工况及运行探讨

赵春海，于德利，史　鑫，相　伟（神皖合肥庐江发电有限责任公司，安徽　庐江　231500）

1000MW超超临界机组水化学工况及运行探讨

赵春海，于德利，史鑫，相伟
（神皖合肥庐江发电有限责任公司，安徽庐江231500）

本文主要是对1000MW超超临界机组水化学工况及运行情况进行探讨，结合实际中某电厂三期工程机组水品质要求，对国内比较具有代表性的4台1000MW超超临界机组的水处理系统进行比较，从而得出一些对1000MW超超临界机组给水加氧的参考意见。

1000MW；超超临界机组；给水加氧；水处理系统

0　引言

超超临界火电机组靠着显著的节能和改善环境的效果而著称，在可靠性、可用率和机组寿命方面的技术已经达到和亚临界机组相媲美的地步。这是一项全球化的技术，在国外主要分布在英国、加拿大、德国、美国等国家，而在国内已经有超过30台的超超临界1000MW机组投入使用，主要在沿海地带的江浙广东地区，这些地区贸易发达，容易接受新型的技术。根据我国已经投入运行的机组经验，在压力与温度的不断提高中，水质控制将会成为超超临界机组中的重中之重。因此本文主要针对1000MW 超超临界机组的化学工况、水质的控制进行探讨。

1　超超临界机组的化学工况

众所周知水具有也一定的溶解能力，但是在超临界的状态下，蒸汽就会具备同水一样的溶解能力，但是不同的物质在蒸汽中的溶解度也将随蒸汽参数的不同而有差异，从μg级上升到mg级。蒸汽的溶解特性为压力越高其溶解度就随之越强，通常情况下盐类在过热蒸汽状态下的溶解规律为，所处的环境压力越强溶解的能力就越强，或者当溶解质的质量体积减少时，溶剂就会相对的增多，溶液的溶解能力也会增强。相反的，当所处的环境压力降低时，溶液的饱和浓度将会降低，溶液中的溶解质就会不断析出，或者溶解质的质量体积增加时，溶剂并没有发生变化，这时溶解液浓度不会发生变化，多出的盐类杂质也并不会溶解。锅炉温度压力都在不断地变化中，由于所处环境的起伏，先前溶解的盐类杂质也可能在后面又被重新析出，从而就会发生设备中的某些部位慢慢发生沉淀，也就会产生金属腐蚀的问题。所以在在超超临界条件下，高温高压并不面对的全是优点，其缺点就是增加了发生沉淀的危险几率。因此，控制好超超临界条件下温度和压强的高低对化学工况至关重要。

2　超超临界机组的化学水质控制

2.1补给水处理

在1000MW 超超临界机组下，所有的补给水会被一次性加热全部成为水蒸气，而且大多是一次中间再热直流锅炉，理论上补给水的质量和蒸汽质量都一致。尽管对补给水进行严格的质量控制，但是考虑到水中存在少许的胶体、溶解质等各种杂质，导致最终补给水的质量和蒸汽质量会有稍许差异，所以除去补给水中包含的盐类杂质是控制锅炉水环节中的一项重要工作。锅炉补给水作为锅炉水获得渠道中的重要途径之一，必须要尽可能地把原水中的那些无法溶解的悬浮颗粒，那些从设备炉上分解出来的溶解性无机杂质、有机物和胶体硅等降低到1000MW 超超临界机组所能承受的合理水平。有效的利用反渗透机理，可以用于高参数锅炉补给水的处理。对于出去水中二氧化硅能够达到相比平常水平更好的效果，有时可以达到百分之九十八的效率；对于离子交换设备的进水水质而言，有效的减少了树脂的污染，减轻有机物对强碱阴树脂的污染，从而使得树脂的受用寿命大大提高；进水水质中高低不稳定的波动，也可以通过反渗透水处理系统进行根治，使得发电机的稳定运行得到了保障。没有一成不变的措施，处理各种不同的情况时，电厂也应该根据所处的地理位置、水质情况、运行模式、燃烧所用燃料等实际因素来考虑，做到因地制宜，各取所需，以不变应万变灵活的的策略。从而更好的达到锅炉补给水水质中无杂质无污染的要求。

2.2凝结水处理

前置过滤器+高速混床的系统是目前国内1000MW机组电厂的主流系统，不用前置过滤器，设置1台备用在混床。此套系统采用氢型方式运行，超临界机组精处理出水水质纯度指标的期望值为二氧化硅≤5μg /L钠≤1μg /L，氯离子≤1μg /L，氢电导率≤0.10μs/cm，基本上可以满足百分之八十的分离再生方式。但是假如混床以铵型方式运行时，要达到氯离子≤1μg/L，钠≤1μg/L，就必须满足混床中氯型阴树脂和钠型阳树脂的比例降至比较低的数值，与此同时阴阳树脂的再生水平将会是氢型方式的2倍［2］。从国内外凝结水处理经验都可以发现高塔法明显优于锥斗法。

3　化学加药

3.1加药系统概况

1000MW超超临界机组在配制上为每台机组设置2台机组，1套加氨装置，设置1套闭式循环冷却系统加联氨装置，除此之外每台机组再设置1套加氧系统。

3.2OT运行方式

不同情况需要不同的处理方法，当机组为无铜系统，选择氧化性全会发的AVT （O）方式无疑是最好的选择；但是当给水氢电导率小0.15μs/cm，就需要选用加氧处理OT方式了。基于我国目前1000MW超超临界机组的加氧技术并不是非常成熟，尚还处于摸索和研究的阶段，与之相关的文献和经验都不够丰富，这里对超超临界的加氧处理做以下的分析和探讨。对日常使用的AVT和OT两种加氧处理方式而言，在什么情况下可以进行转换需要一个定量的数据来进行控制和向导。通常情况下，是把给水的氢电导率是否达到0.15μs/cm作为一个临界值来进行参考，当大于0.15μs/cm时，采用AVT加氧处理方式，当小于0.15μs/cm时就要转换为OT加氧处理方式来进行运行了。其中蕴含的机理是在起步阶段，需要更多的需氧量来保证高溶解含氧量，具体数据为30μg/L（或者30μg/L以上），不仅可以降低水中铁的溶解，而且可以尽快形成钝化膜。

3.3水汽取样系统

水汽取样系统同样的也是每台设备配置一套，但是需要做的的是要严格的控制水汽质量，此时需要用到化学仪表来进行严格的数值控制，并且相应的设置控制值和报警值来应对不同情况下发生的各种事故。除了选用常规的化学检测仪表外，徐彭城电厂三期工程还增加了测定蒸汽中含氢量的氢表，将主蒸汽的含氢量控制在2～10μg/kg 的范围。提高取样的代表性和样品测量的准确性是1000MW超超临界机组取样系统中的一大重点。

4　结束语

目前超超临界机组在我国处于一种探索阶段，已经在建设和运行的1000MW超超临界机组刚刚超过三十台左右，起步晚、经验不足、没有成功的案列是我国所在这方面的缺陷，但是在以后的几年中将会逐渐走向一个新的阶段。充分的总结和研究国外的超超临界机组技术，不断提高我国超超临界机组的运行水平，是使我国化学水处理走向世界顶尖技术的重要途径。

［1］翁忆组，孙赵富.1000MW机组塔式锅炉安装标高对受热面的影响［J］.电力建设，2012（03）.

［2］王志军.1000MW超超临界机组管道吊装公司［J］.电力建设，2010（10）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.032