贵宾会员zhuh提供---600MW机组高压调速汽门积盐原因分析
王云凌,卢红焱,高建设
(华电能源哈尔滨第三发电厂 哈尔滨市松北区三电街一号150024)
[摘 要]运用离子色谱对机组水汽进行痕量离子监督,在此基础上找到我厂高压调速器门积盐的原因,并找到目前有效的解决办法。
1 问题提出
哈尔滨第三发电厂3 号、4 号机为600MW 亚临界机组,在机组运行过程中,高压调速汽门卡涩,并且有时无法关闭,严重影响机组的安全运行。2003 年7 月,3 号机组大修检查,高压调速汽门积盐严重,无法打开,最后返回厂家。2005 年2 月,4 号机组中修过程中,将4 号机高压调速汽门上的积盐打磨干净,2005 年9 月,发现高压调速汽门又有卡涩现象,将其打开后,发现阀头、阀杆处有红灰色积盐,将积盐刮下送黑龙江省电力科学院进行分析,其成分如下:氧化铁:27.56%,氧化铝:4.49%,氧化钙:1.1%,氧化铜:2.75%,五氧化二磷:61.5%;三氧化硫:1.06%。根据积盐成分初步分析,主要是由磷酸三钠、氧化铁沉积造成的。
可是哈尔滨第三发电厂3 号、4 号机组炉水质量控制非常好,磷酸盐控制在0.4mg/L 左右,二氧化硅含量在30—50μg/L 之间(国家规定600MW 机组的炉水磷酸盐含量是0.3 - 2μg/L,二氧化硅含量小于200μg/L)。蒸汽各指标也都控制在国家标准范围内。为什么各个水汽指标都控制在国家标准范围内,高压调速汽门还积盐如此严重,这让我们百思不得其解。直到2005 年10 月运用离子色谱对蒸汽进行分析,其原因才初露端倪。
2 高压调速汽门积盐原因分析
10 月、11 月运用离子色谱对哈尔滨第三发电厂磷酸盐含量水样分析,结果见表1:
通过以上数据,可以发现,尽管600MW 机组炉水磷酸盐含量远低于200MW 机组,由于饱和蒸汽压力和汽包结构不同,其饱和蒸汽的磷酸盐含量远远高于200MW 机组。在饱和蒸汽中,磷酸三钠溶解携带系数非常小,当饱和蒸汽压力为17.64MPa 时,磷酸三钠的溶解携带系数可以忽略不计,其携带系数等于湿分;当饱和蒸汽压力超过19.6MPa 后,磷酸三钠的溶解携带开始增大③。我厂#3 机饱和蒸汽压力是18.26MPa,低于19.6MPa,所以,其携带的磷酸盐主要为机械携带。2005 年11 月9 日9:00,#4 机炉水磷酸盐含量310μg/L,硅29.7μg/L,还有其他微量组分如氯化钠、硫酸钠、铜离子、铁离子、钙离子等。随着锅炉的蒸发这些可溶盐进入蒸汽中,其中磷酸盐是机械携带,其他组分以机械携带和溶解携带两种形
式存在。
在过热器中,饱和蒸汽的温度从379℃渐渐升到540℃。在此过程中蒸汽中组分开始发生变化,共可分为三类。第一类是磷酸钠、硫酸钠,它们在蒸汽中的溶解度随着温度的上升而降低,在374℃以上,它们在蒸汽中的溶解度几乎为零。也就是说在饱和蒸汽变成过热蒸汽,饱和蒸汽中的水滴全部变成蒸汽后,磷酸钠、硫酸钠便析出,以固体小颗粒的形式存在。第二类铜离子、铁离子、钙离子,它们在蒸汽中的溶解度随着温度的上升而上升。但是它们在蒸汽中的溶解度非常小,饱和蒸汽中的小水滴蒸发的过程中,所溶解的这些物质一部分转入过热蒸汽,一部分以固体小颗粒形式析出。第三部分是各种硅化合物、氯化钠,这部分溶解度随着温度的上升而升高,例如硅酸钠在540℃的过热蒸汽的溶解度180μg/L,氯化钠540