某电厂供热机组冬季水汽异常案例分析

王 飞， 何凤元， 李静林， 于 洋

发电技术

某电厂供热机组冬季水汽异常案例分析

王 飞1， 何凤元1， 李静林2， 于 洋3

（1.华电电力科学研究院东北分院，辽宁沈阳110000；2.福建宁德核电有限公司，福建宁德352000；3.华能长春热电厂，吉林长春130000）

水汽品质的准确监测是保证机组安全经济运行的必要手段。单一的手工分析方法已经不能满足高品质水汽连续监测的要求，因此必须依靠准确的在线化学仪表加以监测。本文通过对在线仪表校验和水质化验，查找冬季某电厂供热机组水汽异常原因，并提出解决方案，保证机组安全稳定运行。

在线化学仪表； 误差检验； 水质劣化

0 引言

进入冬季，北方的供热机组不但要完成发电任务，还要肩负着供热的社会责任，供热给企业带来新的利润增长点的同时，但也给化学水汽监督工作提出了更高的要求。本文通过对北方某电厂冬季供暖期水汽异常案例进行分析，并提出整改意见。

1 机组概述

北方某电厂新建4×150MW机组，锅炉采用某锅炉厂生产的型号为UG-480/13.7-M型超高压、一次中间再热循环单汽包自然循环流化床锅炉，出力480T/h；汽轮机为某汽轮机厂生产的抽汽式C135-13. 24/0.294/535/535型超高压中间再热，某汽轮机厂生产的纯凝式N150-13.24/535/535型凝汽式机组；2号发电机为某汽轮机电机厂生产的型号为QFJ-150-2型空冷发电机。2015年下半年进入供暖期后由2号机组负责供热，供热后的疏水经化验硬度、铁含量等指标合格后，回收至除氧器。但回收后水汽系统凝结水、给水、饱和蒸汽在线电导表虽然不超标，但全部偏上限运行，电导

率值见表1。

表1 水汽系统（氢）电导率表显示值

2 在线仪表校验

水汽品质的准确监测是保证机组安全经济运行的必要手段之一。由于手工分析方法已经不能满足高品质水汽连续监测的要求，因此必须依靠准确的在线化学仪表加以监测。目前，国内有很多电厂水汽品质合格率统计值很高，但热力设备水汽系统腐蚀、结垢和积盐情况却很严重，这主要是由于常规的手段无法检验在线化学仪表工作状态的准确性，导致部分仪表工作误差很大，不能及时发现水汽品质恶化，给电厂造成了巨大的经济损失。因此，提高电厂在线化学仪表测量的准确性和可靠性，对发电厂的安全经济运行具有重要的意义。

水汽系统在线（氢）电导率表常见的误差来源有氢交换柱阳离子交换树脂性能及再生度、系统漏气、电极污染等在线干扰因素产生的误差，以及二次仪表的测量频率、电极常数、温度补偿等纯水因素产生的误差（如图1所示）。

采用YHJ-V型移动式在线化学仪表检验装置对该电厂的氢电导表在线仪表进行检验，具体结果见表2。

检验结果表明：经过采取一系列误差消除措施后，2号机组水汽系统5台（氢）电导率表整机工作误差符合标准要求，能够满足日常水质监督要求。但凝结水泵出口、省煤器入口、饱和蒸汽CC均已经超过GB/T 12145-2008[1]要求的标准。

表2 2号机组水汽系统电导率检验结果

3 水汽异常原因分析

从表2测量结果可以看出#2机组凝结水泵出口、省煤器入口氢电导率已经超出DL/T 561-2013《火力发电厂水汽化学监督导则》[4]中的要求。根据三级处理的原则：

（1）一级处理值—有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在72h内恢复至标准值。

（2）二级处理值—肯定有因杂质造成腐蚀、结垢、积盐的可能性，应在24h内恢复至标准值。

（3）三级处理值—正在快速腐蚀、结垢、积盐，如4h内水质不好转，应停炉。

在异常处理的每一级中，如果在规定的时间内尚不能恢复正常，则应采用更高一级的处理方法，在采取措施期间，可采用降压运行的方式，使其监督指标处于标准值的范围内。

根据DL/T 561-2013导则[4]的要求，该电厂的三级处理值和实际测量值见表3。

从表3可以看出：水质实际测量值已经超过一级处理值，应在72小时内恢复至标准，未在规定时间内恢

复，则应采用更高一级的处理方法。

表3 三级处理值和实际测量值对比

因为该电厂由2号机组负责供热，供热抽气无取样点，抽气为中压缸抽气，来源是再热蒸汽。3台加热器只投运1台，其他2台已经确定存在泄露点，且漏量较大，投运后疏水不合格，无法回收。为了查找杂质来源，分别取2号炉再热蒸汽、热网疏水、二环网循环水供水进行阴离子痕量化验。化验结果见表4。

表4 送检水样分析数据

从表4可以看出：二环网循环水供水阴离子主要为Cl-和SO42-，热网疏水与2号炉再热器比对有增高现象，说明热网加热器有渗漏点，二环网循环水渗入热网疏水中，随热网疏水进入除氧器。所以杂质来源主要还是热网返回水超标造成水汽系统水质不合格。由于该电厂已经没有备用的加热器进行切换，所以无法通过切换设备进行排查。凝结水出口、省煤器入口、饱和蒸汽氢电导表全部校验完毕，可以满足监督要求。该电厂将2号加热器疏水外排，电导率指标合格，所以热网返回水水质不合格是影响水汽品质的主要因素。

根据GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备厂水汽质量》[1]中的要求：硬度期望值≈0μmol/L，铁含量≤50μg/L。生产返回水还应根据回水的性质，增加必要的化验项目。当热网疏水水质不满足给水或凝结水水质时，不能回收至给水或凝结水系统。

由于热网加热器存在渗漏点，渗漏量较小，经过蒸汽的稀释后，通过测量硬度、铁等指标无法反应出水质变化，但是疏水回收后，氢电导率有明显的增加。所以增加必要的化验项目和在线仪表可以有效的监督水质。

2号加热器存在渗漏点，不合格的热网疏水回收至机组除氧器，进入给水系统，至汽包；经过汽水分离后，机械携带和溶解携带能力强的离子被带入蒸汽系统，造成蒸汽品质下降。杂质离子和金属腐蚀产物一起随汽轮机做功后的乏汽进入凝汽器。这样造成凝结水、给水、蒸汽水质全部超标，加速热力设备的腐蚀、结垢和积盐，威胁机组安全运行。

4 建议

根据机组实际运行状况，提出以下几点建议：

（1）热网疏水必须满足运行机组给水水质要求后方可回收，回收后出现水质异常，要及时切换热网加热器或疏水外排，保证机组安全运行。

（2）加强在线仪表的维护工作。按照DL/T 677-2009《发电厂在线化学仪表检验规程》[3]要求，定期对化学在线仪表进行校验，保证仪表准确、可靠。

（3）进入供暖期之前，提前做好加热器的打压查漏工作。

（4）采用动态再生的方法对氢电导表阳离子交换柱树脂进行再生，提高树脂再生度，消除交换柱附加误差。未进行交换柱附加误差修正前，2号机组氢电导率虽然较大，但全部在合格范围之内，不能真实、及时、准确反应水质变化情况。建议采购再生装置，进行动态再生。

（5）更换变色树脂。阳离子交换柱更换变色树脂可以提前掌握树脂的失效情况，提前更换。

（6）建议每台加热器分别配置取样装置，可以对每个加热器分别进行监督。

（7）为了提高监督的效率和质量，热网加热器疏水增加氢电导表和钠表两块在线仪表，实时监督水质变化情况。

5 结语

北方供热机组，热网投入运行期间，由于热网水质不稳定，而影响机组的水汽质量。热网回收水微漏或渗漏时，会影响在在线氢电导值超标，辅助手工检测以及痕量分析，能及时准确的发现并解决问题，保证机组安全稳定运行。

[1]GB/T 12145-2008，火力发电机组及蒸汽动力设备厂水汽质量[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]DL/T 246-2006，化学监督导则[S].北京：中国标准出版社，2006.

[3]DL/T 677-2009，发电厂在线化学仪表检验规程[S].北京：中国标准出版社，2009.

[4]DL/T 561-2013，火力发电厂水汽化学监督导则[S].北京：中国标准出版社，2013.

[5]承慰才，王中甲.电厂化学仪表[M].2版.北京：中国电力出版社，1987：75～83.

Analysis of Water Vapor Anomaly in a Heating Unit in a Power Plant

WANG Fei1， HE Feng-yuan1， LI Jing-lin2， YU Yang3

（1.Huadian Electric Power Research Institute，Shenyang 110000，China；2.Fujian Ningde Nuclear Power Company Limited，Ningde 352000，China；3.Huaneng Changchun Thermal Power Plant，Changchun 130000，China）

Accuratemonitoringofwatervaporqualityisanecessarymeanstoensurethesafeandeconomic operation oftheunit.Singlemanual analysismethodisnotabletomeettherequirementsofhighqualitywatervaporcontinuousmonitoring，soit is necessary torely onaccurateon-linemonitoringof chemical instrumentation.After wemadetheonlineinstrument calibrationand testing water quality，and found theabnormal reasons of vapor about apower plant units in winter heating，meanwhile，wemadesolutionsandensuredtheunitstooperatesafelyandstably.

onlineinstruments； errorinspection； deterioratedwater

TM621

B

2095-3429（2016）03-0046-03

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.03.011

2016-03-09

修回日期：2016-04-13

王 飞（1981-），男，吉林省吉林市人，学士，工程师，主要从事电厂化学研究工作。