直流炉转态期间汽水分离器的水质控制

直流炉转态期间汽水分离器水质控制
  摘要:直流锅炉的汽水分离器的汽水品质在国内、国外均无控制要求,这就对如何把控汽水分离器的汽水品质造成了困扰。本文根据项目实际执行过程中发生的情况,对如何在汽水分离器湿、干态转换过程中控制汽水品质,进行了研究及实践,并给出了应用及实施方法。
        关键词:直流锅炉;硅;pH;转态
        1.引言
        新建直流锅炉在试运初期汽水品质很差,不能同汽包炉一样通过磷酸盐处理和锅炉排污来调控水质,汽包炉可以通过升负荷-降压-排污的方式进行洗硅,并且GB12145中也有对炉水中硅的控制标准要求。直流锅炉系统凝结水品质差可以通过凝结水精处理系统来改善水质,但汽水分离器的水质调控在湿态运行时只能通过分离器排污进行,所需排水量较大,造成水和热能的浪费。
        尤其对于新建机组来说,由于工期紧张,并网及发电节点早已确定,整套启动期间已基本上没有可压缩的时间,一旦启动前期时间过长,必将造成排水量过大,造成原有储备水量无法满足整套启动期间用水,最终因供水不足而停止正在进行的整套启动,影响节点的完成。如何减少前期启动时间,尽快完成汽水分离器的湿、干态转换,就成为了保证节点完成
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的重要一环。
deadpixeltest        2.直流炉的水质特点及原因分析
        2.1.本项目特点
        沙特延布三期5×660MW燃油电站项目,锅炉为ALSTOM滑压超临界燃油直流锅炉。主汽参数:2291.1t/h,259bar,542℃;再热蒸汽参数:1863.3t/h,52.4bar,540℃。
        直流锅炉的汽水分离器也称启动分离器。在锅炉启动时,分离器水位容器建立水位,此时压力为0,点火后,炉水被加热并逐渐开始蒸发产汽,分离器内开始建立压力,此时汽压通过汽机旁路门开度来维持和控制,水位由分离器排水阀控制。立式内置式分离器的高度很高,主要是由于满足水位的较大波动和便于控制,因为立式容器横断面积很小,单位长度储水量不大,所以水位波动往往很大,有时波动量达±5m,甚至更大一些,特别是在炉水开始蒸发的阶段,由于水冷壁系统产生汽水膨胀现象,瞬间有大量多于给水流量的水涌往分离器,使其水位产生剧烈波动,分离器水位的控制是依靠其排水系统的阀门,为便于水位控制,这些阀门在启动阶段都依照程序自动投入,并根据水位及时调整。
        当机组启动并网后,并且锅炉已达到最低直流运行工况30%BMCR时,调节煤水比,使分离器内的出水量逐渐减少,直至达到全饱和蒸汽状态,水位自动消失,排水阀门全部
关闭,分离器处在“干态”下运行,此后,锅炉负荷不断增加,进入分离器的介质由饱和汽状态开始变为微过热状态,分离器本身仅仅作为一个连接水冷壁和过热器的通道。分离器从有水位时称为湿态,无水位时称为干态。
        调试期间,直流炉在湿态运行时,普遍设计汽水分离器只有在线氢导表进行水质监督,调试初期氢导是超标的,无法得知其他水质指标。因为汽水分离器中的水通过不断浓缩和炉水泵再循环,导致硅含量较高,一般在300-500ppb,如果不通过汽水分离器的排污硅含量就会维持在高位,而不论国内还是国外并没有针对汽水分离器水质的具体指标和取样要求。
        锅炉生产厂家ALSTOM公司的说明书中要求正常运行时汽水分离器中硅含量需小于50ppb。若按此标准对湿态运行期间的水质进行调控,需要的排水量过大,将造成极大的资源浪费。
        2.2.原因分析
        初步原因分析:由于直流炉一直维持在湿态运行,汽水分离器内的硅含量持续升高,依据汽包炉的炉水中蒸汽的溶解携带,此时压力下直流炉的蒸汽品质的硅是合格的,通常<10ppb。由于是新建机组,系统内的杂质还没有通过冷、热态冲洗完全清除干净,系统
中国发展报告2010内的洁净程度还有待进一步提高。在此情况下,加快转热态会使锅炉汽水分离器的硅快速降低,也有利于节能降耗。
        3.处理措施
淮南三中        在汽水分离器取样测试硅含量低于350 ppb时,联系锅炉调试负责人,对汽水分离器进行快速转态,同时凝结水精处理系统要保证正常运行。经监督发现,转态过程中,汽水分离器pH升高,快速接近给水、凝结水pH;硅含量快速下降,接近给水、凝结水的硅含量(见下图1);
       
        图1
        在化验pH、硅的同时,我们也对铁进行了化验。说明直流炉不管是在湿态还是干态运行工况下,系统内的铁含量不会有太大的变化,给水、汽水分离器和主汽的铁含量都非常接近,主汽铁含量偏低。由于实验室采用的是邻菲罗琳分光光度法(适用5-200ppb),这种方法测得的铁含量比实际值要高;用原子吸收仪测系统铁,一般<5ppb。
月亮上有什么        4  应用效果分析
        4.1 汽水分离器水样的pH值在转态前一般在8.9~9.0,因为系统加的氨在汽水分离器内
快速挥发至主汽中,造成汽水分离器水相中的pH值较低。但是在转干态后,汽水分离器的pH值恢复至接近给水、主汽pH值。
        4.2 直流炉汽水分离器一般会配备在线氢导表,在转态前,由于汽水分离器内水质较差,硅在300~500ppb左右,氢导往往>2us/cm,转态后能快速达到正常运行期间的要求。
        4.3 直流炉在转态前,汽水分离器的硅如果偏高,刚开始转态的时候,主汽的硅会较高,一般均能>20ppb,根据厂家的水汽监督标准A1控制值小于50ppb,还是可以维持运行的。如果主汽硅较高,可以暂时升负荷,及时切换失效高混除硅,控制除氧器的疏水水质,提高给水的水质。
        4.4 直流炉汽水分离器的硅含量在300ppb左右时,一旦转态成功,汽水分离器的氢导会持续下降至合格标准,汽水分离器的硅含量也会立即降至20-50ppb左右,此时主汽的硅含量会比湿态运行时要略微升高,但也小于20ppb以下。
        4.5 在转态完成初期,汽水分离器的硅含量能够降至20ppb左右,此时主汽硅在10ppb左右,系统的硅含量只能通过精处理去除,并严格控制给水品质。潜意识音乐疗法
        4.6 直流炉在转态过程中,如果过热度已达到,但是汽水分离器内还有水位,则此时
可以通过在线氢导观察到转态失败,并且可以化验到pH也随之下降,硅含量也持续升高,水质变差。
        5  结语
        新建直流锅炉在试运初期,其汽水分离器中的水质较差,通过加快转干态可以使锅炉汽水分离器中的硅快速降低,也有利于节能降耗,可为同类机组做参考。
        参考文献:
        [1] 河南省电力公司.火电工程调试技术手册(化学卷)中国电力出版社
        [2] 黄成.电厂化学.中国电力出版社,2007.
        [3] 李培元.火力发电厂水处理及水质控制.中国电力出版社,1999.

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