【摘要】 华能日照电厂1号机组容量350MW，锅炉为自然循环汽包炉。1999年9月投运，机组原设计给水、炉水处理为全挥发处理。2003年7月10日炉水由全挥发处理改为氢氧化钠处理，2003年7月16日开始给水加氧处理。锅炉实施给水加氧处理后，给水系统含铁量有较大幅度的下降，但出现了汽包炉水pH等指标存在随负荷变化波动大的现象，华能日照电厂与国电西安研究院共同对水汽系统进行查定，基本上找到了影响汽包炉水pH等指标随负荷变化波动大的原因，并制定了相应的改进措施。
【关键词】 汽包炉 汽包炉水pH 汽包水位 水质控制参数 原因分析 改进措施7  
　　1号机组于2003年8月进行锅炉给水加氧处理后，给水pH值由精处理出口一点加氨调节，pH值控制在8.6～9.0，为了维持炉水pH值在9.0～9.5，炉水采用氢氧化钠处理，在运行中出现了汽包炉水pH值随机组负荷的变化而显著波动问题。为此，华能日照电厂和西安热工院合作制定了1号炉水pH波动原因查定和锅炉连续排污、汽包水位对炉水水质影响的试验方案，双方于2005年10月13～21日共同进行了试验，并对试验结果进行分析，采取有效措施，彻底解决了该问题。
　　1 试验结果和分析
　　1.1 给水、炉水水质查定试验结果和分析
　　1.1.1 凝结水全部经过高速混床进行精处理，给水按现有方式进行处理，即调整精处理出口加氨量，将低加出口水的电导率严格控制在1.8～2.5uS/cm，以维持给水pH值在8.75～8.95，并保证试验期间进入锅炉的给水水质尽量稳定不变；
　　1.1.2 炉水按现有方式进行处理，根据汽包炉水的pH值，调整炉水氢氧化钠加入量以维持炉水的pH值在9.0～9.5；
　　1.1.3 试验期间控制汽包水位基本稳定，即低负荷时水位在0mm左右，高负荷时在-30mm左右，机组负荷以平时最大变化速率在220～50MW范围之间升降负荷。
　　在机组的负荷变动期间查定的给水、汽包炉水和下降管炉水的品质。其结果见表1。
　　　　　　　　　　表1 机组负荷变化时对应汽包和下降管炉水水质查定结果

  　  
　　在340～230MW快速变化（约30min）时，汽包炉水不挥发性杂质指标（氢电导率、钠含量）变化达到3～4倍，这单靠炉水在汽包中浓缩或稀释是不可能的，并且此锅炉下降管炉水水质并无明显改变。而且在负荷降低至230MW和稳定低负荷过程中，汽包炉水氢电导率在0.1μS/cm左右，接近于给水和饱和蒸汽的水平。这些都说明，在锅炉连续排污门关闭时，汽包炉水取样没有代表性，连续排污管中可能发生了汽化，存在汽、液两相，在低负荷时，汽包炉水取样取的是炉水的“蒸汽”。
　　为了证明这一推断，在10月14日的负荷降低和10月16日的负荷升高过程中进行了重复验证试验。试验方法是，在负荷变化过程中不改变炉水加氢氧化钠的加入方式和加入量，保持精处理出口的加氨量不变，维持给水pH稳定，在此试验过程中通过开大或关闭锅炉连续排污门来验证炉水的水质，并保证开大连续排污门时使连续排污管充满炉水。表2是试验结果。
　　　　　　　　表2 机组负荷变化时对应给水、汽包和下降管炉水水质验证试验结果
　
　　由表2 可以清楚看出，在给水水质基本稳定条件下，在当负荷从310MW降至230MW过程中，当连续排污关闭时，汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH都显著降低，而下降管炉水各项指标无明显变化。在稳定低负荷230MW下，当连续排污门开度为30%时，汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH在12min后升高到降负荷前接近下降管炉水的数值；再次关闭连续排污门，12min后汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH值又降至以前低负荷时汽包炉水的数值。这充分说明，在连续排污门关闭条件下，连续排污管道内存在汽、液两相，低负荷下，由于汽包压力低，汽包炉水取样为汽相，汽相中不挥发性杂质、固体碱含量和真正的汽包炉水差异巨大，所以表现为汽包炉水的氢电导率、含钠量指标降低达3～5倍之多，汽包炉水的电导率和pH值还与其氨含量有关，且pH值是氢离子浓度的对数值，所以其变化幅度没有氢电导率、含钠量那么大。
　　升负荷过程情况下，当连续排污关闭时，汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH值都显著升高。稳定高负荷下，当连续排污门开度为15%，汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH值在12min后都降低到升负荷前接近下降管炉水的数值。再次关闭连续排污门，12min后汽包炉水的电导率、氢电导率、含钠量和pH值又升至以前高负荷的数值。这也说明，在连续排污门关闭条件下，连续排污管道内存在汽液两相，高负荷下，由于汽包压力升高，汽包炉水取样为液相，不挥发性杂质和固体碱含量较真正的汽包炉水高，所以表现为汽包炉水的氢电导率、含钠量、电导率和pH值高，即高负荷时汽包炉水取样取的是“浓缩”的炉水。
　　1.2 炉水加氢氧化钠方式对炉水pH值的影响试验结果
　　凝结水全部经过高速混床进行精处理。10月13日，氢氧化钠计量箱溶液的浓度为0.2%，计量泵行程为100%时，下降管炉水的pH值和电导率升高较快，停止计量泵后，由于取样的滞后，下降管炉水的pH值和电导率有可能偏高，如10月14日1:30计量泵停运，下降管炉水pH值从 9.22上升至9.45，电导率从 4.75上升至8.66。10月15日，氢氧化钠计量箱溶液的浓度改为0.1%，下降管炉水的pH值和电导率偏高现象得到了改善， 10月15日0:40计量泵停运，下降管炉水pH值从 9.23上升至9.39，电导率从 5.25上升至5.75。所以炉水加氢氧化钠的方式以小浓度均匀加入方式为好。
　　1.3 凝结水精处理运行方式对炉水pH值的影响试验
　　凝结水氢电导率在0.063～0.070μS/cm范围，旁路凝结水精处理系统，监测凝结水、给水、汽包和下降管炉水水质。结果见表3。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3 凝结水精处理投运对水质的影响

　　
　　由表3可以看出，在凝汽器无泄漏时，凝结水精处理投运与否，凝结水、给水、汽包和下降管炉水的水质无明显差异，精处理无漏钠现象，不存在精处理漏钠造成炉水pH、电导率升高问题。
　　1.4 汽包水位及变化对炉水水质影响试验结果