350 MW超臨界直流鍋爐啟動過程的化學監(jiān)督

閻建偉

(大唐林州熱電有限責任公司，河南 林州 456500)

0 引言

大唐林州熱電有限責任公司(以下簡稱林州熱電公司)裝機2×350 MW超臨界壓力濕冷機組，鍋爐為超臨界壓力、變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、Π形布置燃煤直流爐;汽輪機為 C350－24.2/0.343/566/566型超臨界、一次中間再熱、雙缸雙排汽、單軸、一級調整抽氣、凝汽式汽輪機;發(fā)電機冷卻方式為水－氫－氫冷卻方式。

化學監(jiān)督貫穿在機組啟動、運行及停備的整個過程，而機組啟動過程是水汽品質等化學監(jiān)督指標最為惡劣的階段，啟動期間實施全面的化學監(jiān)督是非常必要的，否則，既有可能破壞平時積累的化學監(jiān)督成果，又可能對機組安全經濟、穩(wěn)定、運行造成極大影響［1］。

1 樹立全員監(jiān)督觀念

超臨界機組的化學問題，已不再是小問題、慢性病，所以，必須重視化學監(jiān)督工作。對于化學監(jiān)督應樹立全員的觀念，尤其要特別加強對值長、機組長在化學監(jiān)督技術方面的培訓，使其充分認識到啟動過程化學監(jiān)督的重要性。在機組的啟動過程中，化學監(jiān)督的范圍、內容、對象不斷地發(fā)生變化，需要各專業(yè)、各部門全力配合，通力協作，才能保證化學監(jiān)督的準確性和實效性，以保證機組的安全、經濟運行。

2 機組啟動過程的化學監(jiān)督

機組啟動期間的化學監(jiān)督是全過程的監(jiān)督工作，它是一項環(huán)環(huán)相扣并以化驗結果為依據、持續(xù)改進汽水品質的工作［2］。啟動過程宜實施分階段的化學監(jiān)督。林州熱電公司將啟動過程分為準備階段、冷態(tài)沖洗、鍋爐點火、熱態(tài)沖洗、汽輪機沖轉(并汽)、并網、轉入正常監(jiān)督等階段，在此過程中，要嚴格控制好關鍵節(jié)點的指標。

2.1 啟動準備階段

機組在啟動前，加藥、精處理高速混床需檢測氫氣質量和重要油質參數，以保證數據合格。這些監(jiān)督數據，既可以為機組安全啟動提供必要的依據，也可用于在這些監(jiān)督對象出現故障時進行對比分析，從而實現化學監(jiān)督工作的可控和在控。

2.1.1 加藥系統(tǒng)

林州熱電公司#2機組采用弱氧化處理，啟動時凝結水一點加氨，控制給水pH值在9.5;#1機組采用全揮發(fā)處理，啟動時給水、凝結水兩點加氨、聯氨，控制給水的pH值大于9.2;循環(huán)水加穩(wěn)定劑、二氧化氯殺菌劑的處理方式，啟動前集中添加藥劑。啟動前檢查加藥系統(tǒng)及藥品存量情況，保證啟動用藥。若聯氨系統(tǒng)長期備用，啟用前沖洗整個系統(tǒng)。

2.1.2 氫氣監(jiān)督

外購氫氣瓶組貯存于貯氫站。若機組停機后未進行氫氣置換，啟動前需化驗發(fā)電機內氫氣濕度和純度并升壓至要求范圍;若要進行氣體置換，應在啟動前進行氫氣置換，氣體置換要嚴格化驗各階段發(fā)電機內氣體純度，具體要求見表1。

表1 發(fā)電機內氣體置換控制指標

2.1.3 油質監(jiān)督

機組在停運期間，部分油系統(tǒng)可能會受到環(huán)境中灰塵和水分等因素影響，因此，開機前應對重要的油質參數進行測試(如抗燃油的水分、顆粒度，汽輪機潤滑油中的水分、酸值等指標)，具體控制指標見表2。

2.1.4 內冷水水質

機組啟動前，使用除鹽水沖洗內冷水系統(tǒng)并補水至要求水位;投運內冷水水質自動控制裝置;在必要情況下投運自動微加堿裝置，保證內冷水水質合格，具體指標見表3。

最重要的是，當前行業(yè)的整體氛圍尤為浮躁，炒概念者居多，踏實做產品的居少。所以，當前是最壞的時代，但對真正沉下心來打磨自身產品的企業(yè)而言，這卻是最好的時代。

表2 機組啟動前油質監(jiān)督指標

表3 內冷水監(jiān)督指標

2.2 冷態(tài)沖洗階段

機組在啟動前，應對機組熱力系統(tǒng)進行充分的沖洗。排出檢修時帶入的雜質和運行時積累的易溶性腐蝕產物，縮短啟動時水質合格時間。一般冷態(tài)沖洗包括“凝結水系統(tǒng)與低壓給水系統(tǒng)”及“高壓給水系統(tǒng)與爐本體”2個階段。沖洗控制指標見表4。

表4 冷態(tài)沖洗控制指標

沖洗水中鐵離子的質量濃度大于1 000 μg/L時，采取排放沖洗方式。凝結水中鐵離子的質量濃度小于1000 μg/L時，投運精處理。精處理設備不宜投入過早，避免樹脂污染;但符合投運條件后，必須100%投運，嚴禁精處理設備退出運行或旁路運行，以保障機組在啟動期間的汽水品質能迅速改善，減少不必要的排放。

2.3 鍋爐點火

鍋爐點火后，適當提高給水pH值，控制給水水質，密切監(jiān)測硬度、鐵和二氧化硅等參數指標，點火后整個過程都要嚴格執(zhí)行啟動給水標準［3］，見表5。

2.4 熱態(tài)沖洗

當爐水溫度升高到260～290℃時為熱態(tài)沖洗，此時鐵氧化物在水中溶解度最大，應密切監(jiān)視省煤器入口和汽水分離器出口水質。熱態(tài)沖洗控制項目及指標見表6。

表5 鍋爐啟動時給水水質

表6 熱態(tài)沖洗控制指標

2.5 汽機沖轉

熱態(tài)沖洗結束后，隨著蒸汽溫度及壓力的上升，汽機具備沖轉條件，沖轉前蒸汽品質的控制指標有氫電導率、二氧化硅、鐵離子質量濃度、鈉離子質量濃度等。沖轉后要注意測定凝結水鐵離子的質量濃度，汽輪機沖轉階段控制指標見表7。

表7 汽輪機沖轉控制指標

2.6 并網階段

機組并網后，除監(jiān)視給水指標外，要密切重視蒸汽中二氧化硅的質量濃度，保證精處理高速混床設備投運，做好除硅工作。

2.7 正常監(jiān)督階段

機組轉入正常監(jiān)督階段，在線儀表需全部投運，水汽質量應滿足DL/T 912—2005《超臨界機組火力發(fā)電機組水汽質量標準》中給水、凝結水和蒸汽質量的要求。水汽質量發(fā)生異常，應按照3級處理標準進行處理。

3 弱氧化運行方式轉換

4 其他應注意的監(jiān)督問題

4.1 取樣架反沖洗

在機組啟動期間，所有手動化驗水樣均取自在線取樣架。隨著沖洗流量及負荷變化，在線取樣架水樣流量變化，使用冷卻架減壓閥調節(jié)水樣流量在500～700 mL/min。每次取樣前30 min，對待取水樣進行反沖洗。要重視在線取樣系統(tǒng)的反沖洗，流量或負荷波動時往往引起取樣系統(tǒng)雜質析出，造成所取樣品不具有代表性，引起檢測誤差［4］，主要表現在個別項目(如鐵的質量濃度)超標，對啟動階段節(jié)點判斷造成影響。

4.2 給水溶氧監(jiān)測

從鍋爐上水開始就需要密切監(jiān)視給水中的溶氧，這一點在啟動過程中往往被忽視。應加強對除氧器投運的監(jiān)督，除氧器出口溶氧的質量濃度嚴格控制在7μg/L以下，給水溶氧的質量濃度控制在30 μg/L以下。

#1機組采用聯合處理方式，自鍋爐上水開始就加大聯氨加入量，保證給水溶氧的質量濃度合格。#2機組采用弱氧化處理方式，啟動期間采用除氧器除氧，因此，應特別注意除氧器投運率、及時率及投運效果和熱力設備的腐蝕問題。

4.3 精處理投運

有資料［5］表明，機組在啟動期間，精處理高速混床可改善水汽品質，尤其是在除去凝結水中鐵和二氧化硅后，對縮短啟動時間，降低機組水耗、油耗有著重要的作用。但精處理設備不宜過早投運處理極端惡劣水質，對于極端惡劣水質筆者建議直接排放。

機組在轉入正常監(jiān)督后，在出現精處理出口氫電導率、鈉離子和二氧化硅指標在正常范圍內，而凝結水及精處理出口、給水和主蒸汽等水汽中鐵離子普遍超標現象時，混床中樹脂不平整，存在局部鐵穿透問題。從監(jiān)測上看混床并未失效，但也應該將混床退出運行并進行再生［6］，才能解決鐵的質量濃度超標問題。

4.4 鐵離子影響

在機組啟動沖洗過程中，主要監(jiān)測水中鐵的質量濃度，點火后在控制指標中，對于鐵的質量濃度測定也是極其重要的。鐵的質量濃度測定主要采用鄰菲羅啉分光光度法，該方法化驗速度慢，影響機組啟動過程中指標監(jiān)控的及時性，而且影響節(jié)點判斷，甚至延長沖洗時間，造成水耗、油耗增加。因此，需要提高鐵的質量濃度化驗速度，目前較好的措施是更換新型化驗設備，林州熱電公司實驗室已購置HACH公司生產的DR5000分光光度儀器，使用專用鐵試劑后，3 min可得出水樣中鐵的質量濃度，較快速地為機組是否可以進入下一啟動程序提供有力的參考依據。

5 結束語

超臨界機組對水汽品質要求較高，直流鍋爐在運行中無法通過排污等方法調節(jié)水質，因此，機組在啟動過程中要求水質必須合格。所以，努力做好直流鍋爐啟動過程的化學監(jiān)督工作，可為機組的安全、穩(wěn)定、經濟運行提供有力保障。

［1］陳進生.300 MW機組正常啟動過程中化學監(jiān)督工作的探討［J］.福建電力與電工，2002，22(4):28 －30.

［2］張志國，郭包生，韓志遠，等.淺談600 MW機組正常啟動過程中的化學監(jiān)督工作［C］//全國火電大機組(600 MW級)競賽第十二屆年會論文集.涼城:全國發(fā)電機組技術協作會，2008:333.

［3］DL/T 912—2005，超臨界火力發(fā)電機組水汽質量標準［S］.

［4］戴船龍，刁保圣.超臨界600 MW機組基建調試中化學監(jiān)督需要注意的幾個問題［J］.熱力發(fā)電，2007(10):59－62.

［5］羅乃星，黃會才.1 000 MW超超臨界機組直流鍋爐啟動啟動過程汽水監(jiān)督與控制［J］.中國石油和化工標準與質量，2006(10):149.

［6］劉相.600 MW超臨界機組直流鍋爐水汽質量監(jiān)督與控制［J］.江蘇電機工程，2005，24(6):55 －57.