贵宾会员zhuh提供----1000MW 超超临界机组水化学工况及运行探讨
郭新茹 何铁祥
(湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙410007)
[摘 要] 目前1000MW 超超临界机组已经确定为我国火电机组的发展方向,本文通过对国内最具代表的四台1000MW超超临界机组的水处理系统设计比较,结合华润彭城电厂机组水汽品质要求,对1000MW 超超临界机组水化学工况及运行做深入探讨,同时对1000MW 超超临界给水加氧提供一些参考建议。
[关键词] 1000MW 超超临界 水化学工况 给水加氧
Discussion on conditions and operation of chemical treatment system of 1000 MW ultra-supercritical unit
Guo Xinru He Tiexiang
(1 Hunan Electric Power Test&Research Institute,Changsha 410007,China)
ABSTRACT: Nowadays, 1000MW ultra-supercritical unit (USC) is confirmed as China's development direction of thermal
power plant. Through comparisons of water treatment systems among four China's most typical 1000MW USC, combining
the demands of steam-water quality of CRC PengCheng Plant, this paper is written for deep analysis of the conditions and
operation of chemical treatment system of 1000 MW USC. Meanwhile, some suggetions for Oxygenated treatment of 1000 MW
USC are offered .
KEY WORDS :1000MW,ultra-supercritical,conditions ofwater chemical,0xygenated treatment
1 引言
超超临界火电机组经过几十年的发展已经是成熟先进的发电技术,在发达国家中广泛应用,并取得良好的运行业绩,其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等方面已可以和亚临界机组相媲美,具有显著的节能和改善环境的效果。随着冶金技术的发展,提供了发电设备用的素体钢、奥氏体钢及超合金钢,使得更高参数、更高效率、更低煤耗的发电机组开始投入使用。国外投运的1000MW 超超临界机组主要在德国、日本、丹麦、美国等国家。国内在建和投入运行的超超临界1000MW 机组已经超过20 台,主要分布在江浙广东等地,机组参数主要如表1.
从上表可以看出,国内主要的三家生产锅炉和汽轮机厂家1000MW 超超临界机组参数比较相近,根据已经运行的1000MW 机组经验,由于压力和温度进一步提高,水质控制是运行好超超临界机组的关键,本文主要是针对1000MW 超超临界机组的化学工况设计特点以及运行作一些探讨。
2 超超临界机组的化学工况
在超临界参数条件下,蒸汽具备和水同样的溶解特性,各种盐、酸、碱和金属腐蚀产物等物质在蒸汽中的溶解度随蒸汽参数不同而不同,可以从μg 级上升到mg 级。由图1 和图2 可以看出,压力越高蒸汽的溶解携带能力就越强,这些常见物质在过热蒸汽的溶解度随压力降低或质量体积增加而迅速地降低,随着蒸汽做功膨胀,蒸汽的溶解能力下降,这些溶解在蒸汽中的物质就会随着蒸汽的转移而不断析出,或沉淀或变成溶解,由于蒸汽的溶解度较高,有时甚至能将先前析出的结晶,重新溶解,随后又在降温处析出,逐渐沉积在后续设备的不同部位,从而加剧机组蒸汽通流部分潜在的金属腐蚀问题。在超超临界条件下,由于压力、温度进一步提高,盐类在蒸汽中的溶解度进一步增大,发生沉积的危险增大。丹麦曾在运行的超超临界机组的水冷壁蒸发段上部、再热器、汽轮机叶片以及高压加热器的汽侧发现有沉积物,沉积物的主要成分为钠盐,阴离子为硫酸根。因此,超超临界参数机组的水质控制应该比超临界机组更严格[1]。表
2 为华润彭城电厂(上汽西门子和上汽阿尔斯通推荐)1000MW 超超临界机组的给水及主蒸汽品质要求。
图1 典型汽轮机蒸汽条件下杂质在过热蒸汽中的溶解度[2]
图2 不同蒸汽质量体积条件下杂质在汽轮机的沉积特性[2]