1号机组停用保护技术措施
1 目的
1号300MW机组拟在2010年4月10日左右安排停运,停用时间为60天左右;机组大部分设备需要打开检修,机组机体暴露时间长,操作需要机炉电热化等专业联动和协调,实施需要较高的的技术和难度。因此根据DL_T_956-2005[1]“火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则”要求,参照国内部分电厂热力设备停用保护的综合情况及实际应用经验,确定本停用保护采用十八胺系列(DAK)药品保护方案。
2 十八胺系列药品保护性能机理
十八胺系列药品又称薄膜胺或成膜胺,是发电厂热力设备和工业锅炉停炉保护的防腐蚀药剂。十八胺系列药品与金属表面接触后,会很容易在金属表面上形成一种分子层膜,把空气与金属隔绝,从而防止水及大气中氧及二氧化碳对金属的腐蚀,保护了金属材质,效果良好。
十八胺系列药品的使用主要是在机组停运过程中,将其加入系统,它进入锅炉后,在高温下挥发进入蒸汽,从而布满整个锅炉、汽机及热力系统,在热力系统的所有设备、管道,形成一层憎水性保护膜,起到保护作用。所以它的保护范围为锅炉、汽机及整个热力系统所有设备及水汽管道(包括极难保护的疏水管道)。对工业锅炉,十八胺系列药品的使用是在停炉前,将其加入给水或炉水,进入锅炉后,它挥发进入蒸汽,布满整个过热器、蒸汽管道和汽轮机系统,在金属表面形成一层保护膜,起到保护作用。由于十八胺系列药品几乎不带其他杂质,分解产物为简单的无机物, 最大程度地防止了可能出现的有机酸对汽轮机叶片的腐蚀,高度安全可靠。
本方法适用于各种备用机组和备用锅炉的保护,特别适用于检修设备和长期停备用设备的保护,尤其对严密性较差的设备更适用。与其他技术比较而言,十八胺系列药品停用保护的优点是明显的,保护效果好、时间长、范围广,对锅炉、过热器、汽轮机及整个热力系统都具有很好的保护效果,大大缩短了启动时水质合格时间,且安全环保、实施较容易。
3 保护实施方案
3.1 机组参数
1号机组为国产亚临界、抽汽凝汽式供热燃煤汽轮发电机组,配1台锅炉为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的∏型汽包炉。
3.1.1 锅炉:
制造厂: 上海电气集团股份有限公司
型号: SG-1025/17.5-M729
过热蒸汽最大连续流量 1025t/h
过热器出口蒸汽压力 17.5MPa
过热器出口蒸汽温度 540℃
再热蒸汽流量 839.33t/h
再热器出口蒸汽压力 3.54MPa
再热器出口蒸汽温度 540℃
给水温度 279℃
3.1.2 汽轮机:
制造厂: 上海电气集团股份有限公司
型号: C300/200-16.7/0.43/537/537
型式: 亚临界、中间再热、三缸四排汽抽汽凝汽式
3.2 给水及炉水加药系统
加药系统主要包括凝结水与给水加氨系统、给水与闭冷水加联氨系统以及炉水加磷酸盐系统。
3.2.1凝结水、给水加氨系统
由4台氨加药泵以及#1、#2机组公用的2台电动搅拌氨溶液箱及其管道组成。
加药点:(1)#1机组凝结水精处理装置出口母管;(2)#1机组除氧器下降管。
3.2.2给水、闭冷水加联氨系统
由3台联氨加药泵和#1、#2机组公用的2台电动搅拌联氨溶液箱及其管道组成。
加药点:(1)#1机组除氧器下降管;(2)#1机组闭式冷却水泵入口母管。
3.2.3炉水加磷酸盐系统
由2台磷酸盐加药泵和#1、#2机组公用的2台电动搅拌磷酸盐溶液箱及1台电动搅拌氢氧化钠溶液箱组成。加药点:#1炉汽包。
3.3 停运保护加药设备及药品的准备
3.3.1 由于采用给水加药系统两台机组不能解列,因此加药点采用两点加药方式,主要在锅炉磷酸盐加药点、凝结水泵入口点加药。需要有关专业进行相应管路改造,保证机组加药顺利和安全。
凝结水泵入口点:用厚壁加钢丝的塑料软管及阀门将敞口移动加药箱出液口与凝结水泵入口管道上临时加药口连接好,必须将临时管道内的空气排净,以防空气进入系统影响真空。在锅炉滑停时,利用凝结水泵入口的负压,采用真空自吸方式将工作药液直接加入到凝结水系统中。
在磷酸盐加药点:利用锅炉汽包加磷酸盐设备在机组滑停过程中将药打入设备,所有加药泵应全力向机组内加药。
加药之前先用水对加药装置进行试运行,每次加正十八胺乳浊液应稀释到原药液20-50%左右的浓度,并充分搅拌均匀,以免浓度太大影响泵的运行。
3 .4 停运保护加药前的准备工作
3.4.1 化学仪表在线仪表钠表、硅表、磷表、溶氧表等在线仪表停运并关闭隔离门。pH表、氢柱前电导率表(化学仪表应校核准确)投运(氢柱后电导率表停运并隔离)。
3.4.2 对4个取样点(凝结水、给水、炉水、过热蒸汽)备好取样瓶,加药时备好实验室pH表、电导率表,以便异常时复测。
3.4.3 运行的给水泵再循环回水量尽量控制为零,给水流量尽量小,汽包水位控制低水位(比正常水位略低),连排关闭。
3.4.4为防止凝结水精处理设备中的离子交换树脂受到污染,不仅在停机时预膜前(3小时)应将凝结水精处理设备退出运行,而且在机组开机时,凝结水处理设备也不应马上投入运行,需待凝结水十八烷胺含量为零时方可投入使用。由于热力系统经十八烷胺预膜后,机组启动初期凝结水水质得到改善,凝结水回收时间明显缩短,凝结水处理设备此时投入的必要性相对减小。
3.4.5 加药前加大给水氨水和联氨药量,将炉水pH提高到9.5-10期间。
3.4.6 将各种临时管连接好,并搅拌均匀,配药现场备好冲洗用的除盐水。
3.4.7 按照电厂有关规定编写各专业安全措施和应急预案并进行措施交底。
3.5 停运保护操作过程
3.5.1 停运保护加药时要求机炉人员将过热蒸汽温度控制在450℃以内,给水流量控制在200-400 t/h,估计停机前主蒸汽门关闭前约2.5-3.5 h开始加药。加药后给水及过热蒸汽水样开始变浑浊,给水、过热蒸汽及凝结水的氢离子交换柱前电导率随着十八胺的加入不断地上升,而pH变化不大。
3.5.2 加药过程中,给水箱继续维持高水位,加药完毕后,系统尽量不再补充除盐水。
3.5.3 化学加药共500 kg左右,控制在1 h左右加完。在加药开始后,注意各取样点水样,当水样发生白色浑浊时,说明加药正常;如未发生浑浊,说明药液没有完全进入系统,应及时检查加药系统(包括给水系统)。药液加完后用水冲洗药箱、药泵及加药管道10 min。
3.5.4 机组应在加药完毕后2 h左右停机,按照电厂规程规定带压放水、余热烘干方式进行停炉。
3.5.5 停炉后,锅炉、凝汽器运行操作按电厂规程规定进行。
3.5.6 加药完毕后,各取样管道及pH表、电导率表管道不要关闭,冲洗至热炉放水后关闭。
3.5.7 化学人员自加药开始对给水、炉水、过热蒸汽、凝结水的pH值、电导率表进行记录,10-20 min记录1次(一般电导率略有上升,pH变化不大),如发现电导率、pH值显著异常,立即进行取样人工复测。
3.5.8 机炉人员记录保护期间锅炉运行参数(负荷、给水流量、主蒸汽温度),10 min记录1次。
4 停机后设备保护的实施措施
4.1停机时机组均采用带压放水、余热烘干的方法,对受热面进行了烘干。
4.2 停机后立即通过疏水系统将凝汽器与主蒸汽管道联接起来,利用凝结器射水抽汽器依次对过热器、汽包、水冷壁、下联箱、省煤器等系统抽真空。抽至汽包压力负0.05Mpa,为了使系统内残余水份除尽,在抽真空时至少抽20小时以上以使整个汽水系统处于比较干燥的状况下,降低腐蚀机率。
4.3汽机本体和凝汽器
停机后,放尽与汽机本体和凝汽器连通管道的余汽和存水,采用抽气方法除掉内部过大的湿气,使汽机本体和凝汽器内保持干燥。
停机后,关闭与汽机和凝汽器有关的汽水管道上的阀门。不严时应采取措施, 防止汽水进入汽机和凝汽器;开启各抽汽管道、疏水管道和进汽管道上的疏水门, 放尽余汽或疏水;放尽和排出凝汽器热水井、凝结水泵入口管段内的存水;开启射水泵抽出本体和凝汽器内的湿气。
对凝汽器水侧停机后, 打开凝汽器水侧的人孔门, 清除管内沉积物, 用压缩空气管或自然通风吹干,保持内部干燥。
4.5 除氧器的保护
停机后将除氧水箱中的水放掉,关闭与除氧器连接的汽水管道,打开水箱和除氧头的人孔门, 清除箱内的积水。除氧器充分干燥后,封闭整个系统。
4.6 各冷却器及工业水系统的保护
发电机空冷器、给水泵空冷器、冷水器、冷油器等设备,放尽内部存水,打开端盖清理内部沉积物,然后将设备与水管路隔离。
4.7 给水泵、循环水泵、凝结水泵等各种泵类的保护
上述泵类凡与空气接触处,涂防锈油。
4.8 循环水系统的保护
循环水水池和循环水管道内放尽积水,清理淤泥,钢管部分建议涂刷防腐涂料。
5 停用保护效果检查
本次停运保护效果检查采用样管和现场割管内表面进行憎水性检查和硫酸铜鉴膜液进行鉴膜检测。
5.1 停机后打开汽包、除氧器水箱、下联箱等进行金属内表面憎水性检查,同时采用硫酸铜鉴膜液进行鉴膜检测。并记录硫酸铜鉴膜液变色时间。
5.2停用保护效果评价。