空冷機(jī)組水汽指標(biāo)優(yōu)化研究與應(yīng)用可行性研究報告

1、密級:?4&戕項目可行性研究報告項目名稱：空冷機(jī)組水汽指標(biāo)優(yōu)化研究與應(yīng)用所屬領(lǐng)域：項目類型技術(shù)研發(fā)申報單位：電力管理部項冃負(fù)責(zé)人： 巾報日期：2008年09月1項目摘要我廠空冷機(jī)組為2臺300mw亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)汽包鍋爐，一次 再熱、雙缸雙排汽、直接空冷凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。2005年11月份全 部投運發(fā)電，目前采加氨加聯(lián)氨全揮發(fā)性處理，存在著給水含鐵量相 對較高和水冷壁結(jié)垢速率偏大的現(xiàn)象。尤苴是啟機(jī)過程中，凝結(jié)水和 給水的鐵含量最高可達(dá)looog/l心右，,而其精處理米用粉末樹脂過 濾器，除鐵效率有限，即使采取大量加藥和排污措施后，下降速度也 較緩慢，嚴(yán)重影響了汽水品質(zhì)，系統(tǒng)中鐵離

2、子含量大，造成熱力系統(tǒng) 內(nèi)沉積率較大，目前我廠#3、4機(jī)組沉積率高達(dá)89. 87g/m2a,運行2年 后，沉積量達(dá)107.4 g/m2,經(jīng)過檢修檢查，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)葉片處有不同 程度的沉積物。為了減少鍋爐汽輪機(jī)的結(jié)垢的速率，延長鍋爐化學(xué)清 洗周期，降低鍋爐壓損，所以對我廠#3、4機(jī)組爐內(nèi)處理方式進(jìn)行優(yōu)化 試驗，即降低給水聯(lián)氨含量,提高水汽系統(tǒng)ph,逐漸實現(xiàn)弱氧化性處理 工況，通過熱化學(xué)試驗,確定合理的水汽控制指標(biāo)。同時優(yōu)化粉末樹脂 過濾器運行方式,進(jìn)行粉末樹脂和過濾器濾元高溫分解試驗，確定粉末 過濾器合理的運行溫度，優(yōu)化精處理過濾器的控制指標(biāo)。2項目實施的意義和必要性給水系統(tǒng)停聯(lián)氨，提高運行ph后

3、，即逐漸轉(zhuǎn)化為弱氧性運行工況， 會有效地降低系統(tǒng)內(nèi)鐵含量，即減緩腐蝕程度，鍋爐沉積率降低到 60g/m2a以下。同時，通過熱化學(xué)試驗確定合理的水汽控制指標(biāo)和有效 提高精處理的運行效率，提高汽水品質(zhì)做好有力保證。給水弱氧化性處理技術(shù)已在歐洲國家得到成功的應(yīng)用，其原理是通 過給水調(diào)整試驗，使它的氧化還原電位升高，此時碳鋼表面的磁性氧 化物(feq)被一層薄而致密的y -feooh (akg a- fe203)覆蓋和保護(hù)。由于三價鐵的溶解度很低，降低了鍋爐中腐蝕產(chǎn)物的遷移和 沉積。實踐證明，給水弱氧化性處理所形成的氧化膜具有較強(qiáng)的耐蝕 性，減少凝結(jié)水精處理再和次數(shù)，延長鍋爐的化學(xué)清洗周期。3國內(nèi)外技

4、術(shù)現(xiàn)狀分析給水弱氧性處理技術(shù)早在70年代初就在德國等歐洲國家得到了成 功的應(yīng)用，目前國內(nèi)各發(fā)電企業(yè)也在不斷地研究和應(yīng)用此項技術(shù)，從 初期應(yīng)用于直流爐、發(fā)展到目前應(yīng)用于空冷汽包機(jī)組，技術(shù)十分成熟, 如黃埔電廠、石洞電廠、常熟電廠等直流爐，蒙達(dá)、日照電廠等汽包 爐，兆光、榆社電廠等空冷機(jī)組均成功地實現(xiàn)了弱氧性處理方式，且 取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。4思路和方法空冷機(jī)組汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗方法及思路：1、首先進(jìn)行avt條件下的水汽系統(tǒng)品質(zhì)查定試驗。校準(zhǔn)化學(xué)在線 儀表，確保投運正常，且對水汽系統(tǒng)進(jìn)行查定。2、逐漸減少給水聯(lián)氨含量，提高給水ph,逐漸完成弱氧性工況轉(zhuǎn) 換平衡試驗。給水系統(tǒng)按原系統(tǒng)處理方式的條件，

5、在系統(tǒng)內(nèi)逐漸減少 聯(lián)氨含量，監(jiān)測系統(tǒng)水質(zhì)變化情況，在確保水質(zhì)的條件下，提高給水 pll,使金屬氧化膜轉(zhuǎn)化為致密保護(hù)膜。3、粉末樹脂過濾器運行優(yōu)化試驗。對粉末樹脂過濾器進(jìn)行跟蹤取 樣分析，確定在不同工況下的出水控制指標(biāo)，同吋對粉末樹脂和濾元 進(jìn)行高溫溶解試驗，試驗一方而解決夏季運行溫度高頻繁解列走旁路 的問題，另一方面確定隨著運行溫度變化有機(jī)物溶出，對系統(tǒng)造成危 害因素，并進(jìn)一步采取防止措施。4、進(jìn)行汽水指標(biāo)優(yōu)化試驗。通過進(jìn)行給水和爐水水質(zhì)變化、鍋爐 負(fù)荷變化、汽包水位的變化試驗，確定給水、爐水、蒸汽品質(zhì)變化關(guān) 系，最終選定合理的控制指標(biāo)。5總體工藝流程圖和局部工藝流程圖描述無6現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)以

6、及本項目研究的難點6. 1現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)技術(shù)成熟目前我廠#3、4機(jī)組加藥系統(tǒng)已符合弱氧性處理工況要求，化學(xué) 在線儀表配備齊全，且人員技術(shù)力量已能夠滿足要求。#3、4機(jī)爐內(nèi)處 理方式給水采用堿性揮發(fā)處理、爐內(nèi)計劃采用氫氧化鈉處理，爐水電 導(dǎo)率在10us/cm以下，氫導(dǎo)控制在1卩s/cm以下，給水和蒸汽氫導(dǎo)控制 在0. 2m/cm以下，說明系統(tǒng)含鹽量已基本滿足試驗研究處理條件。6. 2本項目研究的難點雖然現(xiàn)場條件已基本滿足了試驗研究條件，但是在整個試驗過程 中，還必需控制好以下參數(shù)：6. 2.1通過仔細(xì)研究，控制好系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)，尤其是給水內(nèi)溶氧含量 和ph,因為我廠#3、4機(jī)組為自然循環(huán)鍋爐，溶氧控

7、制不當(dāng)會加速系 統(tǒng)腐蝕。6. 2. 2通過試驗控制好系統(tǒng)內(nèi)的含鹽量，即正常運行過程中系統(tǒng)氫 導(dǎo)最好控制在0. 15/cm以下,鐵含量控制在5眩/l以下,否則進(jìn)行 調(diào)整。7項目的主要研發(fā)內(nèi)容7. 1汽水系統(tǒng)屮fe濃度顯著降低采用弱氧化性處理后，熱力系統(tǒng)各部位的鐵濃度大大降低，僅為 avt處理時的1/2-1/4,經(jīng)驗表明，給水鐵離子平均值由過去avt處理 的5.6pg/l下降至0.3ug/l,下降80%,凝結(jié)水和高加疏水的鐵離子 濃度也有顯著下降，其濃度僅為avt處理時間的10-20%。72鍋爐的結(jié)垢速度明顯降低采用弱氧化性處理后，鍋爐各部位的結(jié)垢速度僅為avt處理時 的1/2-1/3,經(jīng)驗表明，

8、鍋爐結(jié)垢速率為39. 99g/(m2 a),與avt處理相 比，結(jié)垢速度降低t 54. 6%o7.3鍋爐和給水加熱器的壓降顯著降低經(jīng)驗表明，采用弱氧性處理后，壓差已由原來的7. 6mpa下降至6. impa,給水泵轉(zhuǎn)速隨鍋爐壓差下降而減慢，滿負(fù)荷吋汽泵轉(zhuǎn)速從 4425r/min下降到4222r/min,耗汽量相應(yīng)減少，機(jī)組效率提高。鍋 爐壓降和給水加熱器壓降分別減少15kg/cm2和5kg/cm2o7. 4凝結(jié)水除鹽設(shè)備運行周期延長經(jīng)驗表明，采用弱氧化性處理后，凝結(jié)水精處理設(shè)備爆膜次數(shù)只 有avt處理時的1/5-1/10,從而降低了運行費用，也有利于環(huán)境保護(hù)。8項目的總體研究目標(biāo)及考核指標(biāo)、階

9、段目標(biāo)和考核指標(biāo)81總體目標(biāo)華澤#3、4機(jī)組全部實現(xiàn)停聯(lián)氧、提高ph,汽水控制指標(biāo)得到優(yōu) 化。& 2階段口標(biāo)2 0 0 9年37月份對#4機(jī)組水汽進(jìn)行優(yōu)化試驗,812月份對#3 機(jī)組水汽進(jìn)行優(yōu)化試驗。8. 3考核指標(biāo)8. 3.1汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后，鐵濃度降低為處理前的1/2-1/4,給水鐵 離了平均值下降至0.3ug/l,凝結(jié)水和高加疏水的鐵離子濃度下降 10-20%o8. 3. 2汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后，鍋爐各部位的結(jié)垢速度可降低54. 6%o8. 3. 3汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后，鍋爐和給水加熱器壓差比原來下降1. 5mpa,給水泵轉(zhuǎn)速隨鍋爐壓差下降后轉(zhuǎn)速可下降203r/min,耗汽量相應(yīng)減

10、少，機(jī)組效率提高。鍋爐圧降和給水加熱器壓降分別減少15kg/cm2 和 5kg/cm2o& 3. 4汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后，凝結(jié)水除鹽設(shè)備爆膜次數(shù)可降低 l/5-l/10o9項目的主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點9. 1主要技術(shù)特點9.1.1汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后打破了陳舊的給水處理方式，減少加藥 量，降低了運行成木。9. 1. 2汽水品質(zhì)優(yōu)化試驗后有利于運行調(diào)整和控制，同時能有效地 減緩系統(tǒng)腐蝕速率。9. 2創(chuàng)新點環(huán)保節(jié)能，能有效減緩系統(tǒng)腐蝕和排污量，提高機(jī)組效率。10項目的關(guān)聯(lián)行動與山西電科院、武漢人學(xué)共同研究開發(fā)。11項目總經(jīng)費預(yù)算科目預(yù)算數(shù)元（萬）備注、設(shè)備費5二、試驗費15試驗前調(diào)研、小型試驗、

11、制定方案、現(xiàn)場實適。三、人工費5合計：2512項目預(yù)期的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益分析鍋爐給水弱氧性處理是一種較新的先進(jìn)工藝，通過弱堿性水中停 加聯(lián)氧、提高給水ph,促使金屬表面生成更加致密、溶出率更低的保 護(hù)性氧化膜。轉(zhuǎn)化平衡后，經(jīng)過約3天穩(wěn)定運行后，給水含鐵量的平均值降低到2u g/l左右。汽水系統(tǒng)其余各點的含鐵量均有人幅度下降， 隨著氧化膜轉(zhuǎn)換完畢，整個系統(tǒng)的含鐵量將會穩(wěn)定在一個更低的水平, 這是弱氧化性處理工況最具代表性的特點，意味著鍋爐受熱面的結(jié)垢 速率將大幅度降低。機(jī)組釆用弱氧性處理后主要經(jīng)濟(jì)性評價：能有效 降低運行費用，延長了粉末樹脂過濾器運行周期；延長機(jī)組酸洗周期, 經(jīng)驗表明，可延長酸洗周期3年左右，每次清洗總費用160萬元計算， 每年節(jié)約費用40萬元；節(jié)約啟機(jī)除鹽水、燃油費用30萬元/次。13項目負(fù)責(zé)人及主要研究人員基本情況:序號姓名性 別職務(wù)、職稱業(yè)務(wù)、專業(yè)在項目中承擔(dān) 任務(wù)及作用為本項目 工作時間（人月）所在單位