炉水氢电导率增大分析及采取的措施

王军昌，屈朝霞，

（同煤漳泽电力河津发电分公司，山西 河津 043300）

0 引言

同煤漳泽电力河津发电分公司二期机组是2×300 MW 空冷机组，锅炉为亚临界参数、自然循环汽包锅炉，单炉膛П 型布置、固态排渣、燃用烟煤，汽轮机为直接空冷凝汽式，凝结水处理采用粉末树脂过滤器处理，无后置混床。给水处理方式采用加氨法，给水pH 值控制在9.3～9.6，炉水处理采用加氢氧化钠处理，炉水pH 值控制在9.0～9.6。正常运行时，水汽指标控制满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》，锅炉排污标准按炉水氢电导率小于1 μS/cm 执行[1]。

1 机组汽水系统运行情况及存在的问题

4 号机组于2019 年7 月检修后投运，投运后机组负荷率保持在80%左右，4 号机粉末过滤器4A、4B 正常投运，出水氢电导率小于0.2 μS/cm，炉水氢电导率小于1 μS/cm，蒸汽氢电导率约为0.1 μS/cm，4 号机尖峰冷却系统开度82%。

从2019 年9 月开始，4 号机各段水质氢电导率逐渐增大，锅炉连续排污，开度约20%，水汽损耗增大。尖峰凝结水氢电导率、凝结水氢电导率均在0.3 μS/cm 左右，给水氢电导率在0.15 μS/cm左右，炉水氢电导率在4.5 μS/cm 左右，蒸汽氢电导率在0.13 μS/cm 左右。

2 炉水氢电导率大的原因排查及分析

4 号炉水氢电导率较大，超过《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》 炉水水质控制指标。9 月2 日利用旧粉末树脂（同年1 月购买）重新铺膜，炉水氢电导率有所下降，从4.5 μS/cm降至3 μS/cm；而蒸汽氢电导率有所上升，已从0.13 μS/cm 上升至 0.25 μS/cm。

9 月7 日22：40 将尖峰冷却退出运行，水质逐渐正常；9 月12 日又更换了粉末过滤器滤元，且用新粉末树脂铺膜运行，水质逐渐正常。本文以尖峰冷却系统氢电导率、炉水氢电导率和过热氢电导率变化为依据排查和分析水质变化原因。

2.1 2 台粉末过滤器全部退出运行， 投运和退出尖峰冷却系统

为了确定尖峰冷却系统对水质的影响程度，试验前开连续排污门将水质排至稳定状态后，投运和退出尖峰冷却系统，关闭排污门观察水质是否能维持合格。

在粉末树脂过滤器退出运行，尖峰投运时，炉水氢电导率从3.0 μS/cm 上升至4.1 μS/cm；蒸汽氢电导率基本上维持在0.15 μS/cm 左右。尖峰冷却系统投运时水质变化趋势如图1 所示。

图1 尖峰冷却投运时水质变化趋势图

9 月7 日22：40 尖峰冷却系统退出运行后，炉水氢电导率从4.1 μS/cm 下降至2.0 μS/cm，不排污时基本维持稳定；蒸汽氢电导率继续下降，从0.15 μS/cm 下降至0.1 μS/cm，不排污时基本维持稳定。尖峰冷却系统停运时水质变化趋势如图2 所示。

图2 尖峰冷却系统停运时水质变化趋势图

可以看出，尖峰冷却泄漏是导致炉水氢电导率超标的主要原因，炉水氢电导率超标使蒸汽氢电导率不合格。

2.2 尖峰冷却系统退出运行， 利用旧树脂粉分别投运2 台过滤器

排查前粉末过滤器退出运行，尖峰冷却系统退出运行，连排门根据需要开30%和关闭。9 月9日08：00 投运4A 过滤器，炉水氢电导率就从1.96 μS/cm 上升至 2.64 μS/cm；蒸汽氢电导率也从0.1 μS/cm 上升至0.2 μS/cm。旧树脂粉投运4A过滤器水质变化趋势如图3 所示。

图3 旧树脂粉投运4A 过滤器水质变化趋势图

9 月 10 日 15：30 排查 4B 过滤器，结果和4A 过滤器一致。旧树脂粉投运4B 过滤器水质变化趋势如图4 所示。

图4 旧树脂粉投运4B 过滤器水质变化趋势图

由此可见，旧树脂粉运行效果差，溶解出的阴离子和有机酸溶解产物较多，影响汽水品质[2]。

2.3 尖峰冷却系统退出运行， 利用新树脂粉分别投运2 台过滤器

退出尖峰冷却系统运行，锅炉排污门关闭。9月12 日22：00 铺新树脂粉投运4A 过滤器，炉水氢电导率从3.0 μS/cm 降至1.5 μS/cm，锅炉不排污基本能维持稳定；蒸汽氢电导率从0.10 μS/cm下降至0.08 μS/cm，锅炉不排污基本能维持稳定。新树脂粉投运4A 过滤器水质变化如图5 所示。

9 月15 日15：30 铺新树脂粉投运4B 过滤器（4A 过滤器停运），炉水氢电导率从3.0 μS/cm 下降至1.7 μS/cm，锅炉不排污时基本能维持稳定；蒸汽氢电导率基本上维持在0.10 μS/cm 左右。新树脂粉投运4B 过滤器水质变化趋势如图6 所示。

图5 新树脂粉投运4A 过滤器水质变化趋势图

图6 新树脂粉投运4B 过滤器水质变化趋势图

9 月18 日18：00，2 台过滤器全部投入运行，在基本不排污情况下，炉水氢电导率基本上维持在1.4～1.7 μS/cm，蒸汽氢电导率基本上维持在0.12 μS/cm 左右，水质基本正常。

3 采取的措施

在4 号机水质异常期间，采集热力系统各部位水样进行离子色谱分析，监测结果均显示尖峰冷却凝结水中氯离子、硫酸根离子、钠离子质量浓度较高，如氯离子最大达到122 μg/L，硫酸根离子最大达到186 μg/L，钙离子最大达到93 μg/L，监测尖峰凝结水氢电导率超过了0.3 μS/cm。从以上分析可知，尖峰冷却凝汽器泄漏是造成水质异常、各水质氢电导率高的主要原因；旧树脂粉失效，运行中有溶出物是造成水质异常的另一原因。针对以上分析，现场决定将4 号机尖峰冷却系统退出运行，更换粉末树脂粉重新铺膜投运过滤器，经过整改后，4 号机水质逐渐恢复正常，锅炉停止大量排污，汽水损耗也明显减少[3]。