空冷机组水汽指标优化研究与应用可行性研究报告

1、密级:?4&戕项目可行性研究报告项目名称：空冷机组水汽指标优化研究与应用所属领域：项目类型技术研发申报单位：电力管理部项冃负责人： 巾报日期：2008年09月1项目摘要我厂空冷机组为2台300mw亚临界参数、自然循环汽包锅炉，一次 再热、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮发电机组。2005年11月份全 部投运发电，目前采加氨加联氨全挥发性处理，存在着给水含铁量相 对较高和水冷壁结垢速率偏大的现象。尤苴是启机过程中，凝结水和 给水的铁含量最高可达looog/l心右，,而其精处理米用粉末树脂过 滤器，除铁效率有限，即使采取大量加药和排污措施后，下降速度也 较缓慢，严重影响了汽水品质，系统中铁离

2、子含量大，造成热力系统 内沉积率较大，目前我厂#3、4机组沉积率高达89. 87g/m2a,运行2年 后，沉积量达107.4 g/m2,经过检修检查，发现汽轮机叶片处有不同 程度的沉积物。为了减少锅炉汽轮机的结垢的速率，延长锅炉化学清 洗周期，降低锅炉压损，所以对我厂#3、4机组炉内处理方式进行优化 试验，即降低给水联氨含量,提高水汽系统ph,逐渐实现弱氧化性处理 工况，通过热化学试验,确定合理的水汽控制指标。同时优化粉末树脂 过滤器运行方式,进行粉末树脂和过滤器滤元高温分解试验，确定粉末 过滤器合理的运行温度，优化精处理过滤器的控制指标。2项目实施的意义和必要性给水系统停联氨，提高运行ph后

3、，即逐渐转化为弱氧性运行工况， 会有效地降低系统内铁含量，即减缓腐蚀程度，锅炉沉积率降低到 60g/m2a以下。同时，通过热化学试验确定合理的水汽控制指标和有效 提高精处理的运行效率，提高汽水品质做好有力保证。给水弱氧化性处理技术已在欧洲国家得到成功的应用，其原理是通 过给水调整试验，使它的氧化还原电位升高，此时碳钢表面的磁性氧 化物(feq)被一层薄而致密的y -feooh (akg a- fe203)覆盖和保护。由于三价铁的溶解度很低，降低了锅炉中腐蚀产物的迁移和 沉积。实践证明，给水弱氧化性处理所形成的氧化膜具有较强的耐蚀 性，减少凝结水精处理再和次数，延长锅炉的化学清洗周期。3国内外技

4、术现状分析给水弱氧性处理技术早在70年代初就在德国等欧洲国家得到了成 功的应用，目前国内各发电企业也在不断地研究和应用此项技术，从 初期应用于直流炉、发展到目前应用于空冷汽包机组，技术十分成熟, 如黄埔电厂、石洞电厂、常熟电厂等直流炉，蒙达、日照电厂等汽包 炉，兆光、榆社电厂等空冷机组均成功地实现了弱氧性处理方式，且 取得了一定的经济效益。4思路和方法空冷机组汽水品质优化试验方法及思路：1、首先进行avt条件下的水汽系统品质查定试验。校准化学在线 仪表，确保投运正常，且对水汽系统进行查定。2、逐渐减少给水联氨含量，提高给水ph,逐渐完成弱氧性工况转 换平衡试验。给水系统按原系统处理方式的条件，

5、在系统内逐渐减少 联氨含量，监测系统水质变化情况，在确保水质的条件下，提高给水 pll,使金属氧化膜转化为致密保护膜。3、粉末树脂过滤器运行优化试验。对粉末树脂过滤器进行跟踪取 样分析，确定在不同工况下的出水控制指标，同吋对粉末树脂和滤元 进行高温溶解试验，试验一方而解决夏季运行温度高频繁解列走旁路 的问题，另一方面确定随着运行温度变化有机物溶出，对系统造成危 害因素，并进一步采取防止措施。4、进行汽水指标优化试验。通过进行给水和炉水水质变化、锅炉 负荷变化、汽包水位的变化试验，确定给水、炉水、蒸汽品质变化关 系，最终选定合理的控制指标。5总体工艺流程图和局部工艺流程图描述无6现有的工作基础以

6、及本项目研究的难点6. 1现有的工作基础技术成熟目前我厂#3、4机组加药系统已符合弱氧性处理工况要求，化学 在线仪表配备齐全，且人员技术力量已能够满足要求。#3、4机炉内处 理方式给水采用碱性挥发处理、炉内计划采用氢氧化钠处理，炉水电 导率在10us/cm以下，氢导控制在1卩s/cm以下，给水和蒸汽氢导控制 在0. 2m/cm以下，说明系统含盐量已基本满足试验研究处理条件。6. 2本项目研究的难点虽然现场条件已基本满足了试验研究条件，但是在整个试验过程 中，还必需控制好以下参数：6. 2.1通过仔细研究，控制好系统内参数，尤其是给水内溶氧含量 和ph,因为我厂#3、4机组为自然循环锅炉，溶氧控

7、制不当会加速系 统腐蚀。6. 2. 2通过试验控制好系统内的含盐量，即正常运行过程中系统氢 导最好控制在0. 15/cm以下,铁含量控制在5眩/l以下,否则进行 调整。7项目的主要研发内容7. 1汽水系统屮fe浓度显著降低采用弱氧化性处理后，热力系统各部位的铁浓度大大降低，仅为 avt处理时的1/2-1/4,经验表明，给水铁离子平均值由过去avt处理 的5.6pg/l下降至0.3ug/l,下降80%,凝结水和高加疏水的铁离子 浓度也有显著下降，其浓度仅为avt处理时间的10-20%。72锅炉的结垢速度明显降低采用弱氧化性处理后，锅炉各部位的结垢速度仅为avt处理时 的1/2-1/3,经验表明，

8、锅炉结垢速率为39. 99g/(m2 a),与avt处理相 比，结垢速度降低t 54. 6%o7.3锅炉和给水加热器的压降显著降低经验表明，采用弱氧性处理后，压差已由原来的7. 6mpa下降至6. impa,给水泵转速随锅炉压差下降而减慢，满负荷吋汽泵转速从 4425r/min下降到4222r/min,耗汽量相应减少，机组效率提高。锅 炉压降和给水加热器压降分别减少15kg/cm2和5kg/cm2o7. 4凝结水除盐设备运行周期延长经验表明，采用弱氧化性处理后，凝结水精处理设备爆膜次数只 有avt处理时的1/5-1/10,从而降低了运行费用，也有利于环境保护。8项目的总体研究目标及考核指标、阶

9、段目标和考核指标81总体目标华泽#3、4机组全部实现停联氧、提高ph,汽水控制指标得到优 化。& 2阶段口标2 0 0 9年37月份对#4机组水汽进行优化试验,812月份对#3 机组水汽进行优化试验。8. 3考核指标8. 3.1汽水品质优化试验后，铁浓度降低为处理前的1/2-1/4,给水铁 离了平均值下降至0.3ug/l,凝结水和高加疏水的铁离子浓度下降 10-20%o8. 3. 2汽水品质优化试验后，锅炉各部位的结垢速度可降低54. 6%o8. 3. 3汽水品质优化试验后，锅炉和给水加热器压差比原来下降1. 5mpa,给水泵转速随锅炉压差下降后转速可下降203r/min,耗汽量相应减

10、少，机组效率提高。锅炉圧降和给水加热器压降分别减少15kg/cm2 和 5kg/cm2o& 3. 4汽水品质优化试验后，凝结水除盐设备爆膜次数可降低 l/5-l/10o9项目的主要技术特点和创新点9. 1主要技术特点9.1.1汽水品质优化试验后打破了陈旧的给水处理方式，减少加药 量，降低了运行成木。9. 1. 2汽水品质优化试验后有利于运行调整和控制，同时能有效地 减缓系统腐蚀速率。9. 2创新点环保节能，能有效减缓系统腐蚀和排污量，提高机组效率。10项目的关联行动与山西电科院、武汉人学共同研究开发。11项目总经费预算科目预算数元（万）备注、设备费5二、试验费15试验前调研、小型试验、

11、制定方案、现场实適。三、人工费5合计：2512项目预期的经济、社会、环境效益分析锅炉给水弱氧性处理是一种较新的先进工艺，通过弱碱性水中停 加联氧、提高给水ph,促使金属表面生成更加致密、溶出率更低的保 护性氧化膜。转化平衡后，经过约3天稳定运行后，给水含铁量的平均值降低到2u g/l左右。汽水系统其余各点的含铁量均有人幅度下降， 随着氧化膜转换完毕，整个系统的含铁量将会稳定在一个更低的水平, 这是弱氧化性处理工况最具代表性的特点，意味着锅炉受热面的结垢 速率将大幅度降低。机组釆用弱氧性处理后主要经济性评价：能有效 降低运行费用，延长了粉末树脂过滤器运行周期；延长机组酸洗周期, 经验表明，可延长酸洗周期3年左右，每次清洗总费用160万元计算， 每年节约费用40万元；节约启机除盐水、燃油费用30万元/次。13项目负责人及主要研究人员基本情况:序号姓名性 别职务、职称业务、专业在项目中承担 任务及作用为本项目 工作时间（人月）所在单位