CN104529015A - 一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，包括下列步骤：1)控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm；2)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，控制高压加热器疏水pH值为9.4～9.6，低压加热器疏水pH值为9.6～9.8；3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，控制高压加热器疏水溶氧量为30～100μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。本发明的防腐处理方法，实现了疏水系统优良的腐蚀防护水平，通过抑制和降低疏水系统设备的腐蚀速率，降低燃煤机组热力系统沉积率；适用于锅炉给水AVT(R)、AVT(O)和OT三种处理方式。

Description

一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法
技术领域
本发明属于锅炉防腐技术领域，具体涉及一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法。
背景技术
燃煤机组热力系统腐蚀、结垢和积盐是影响机组经济运行和威胁机组安全运行的重要问题。热力系统优良的腐蚀防护效果是电力化学工作者致力于解决的问题。目前，电力行业标准DL/T 805.4-2004《火电厂汽水化学导则第4部分：锅炉给水处理》给出的给水处理方式有：还原性全挥发处理[AVT(R)]、氧化性全挥发处理[AVT(O)]和加氧处理(OT)。
三种处理方式中，AVT(R)和AVT(O)无法保护疏水系统，在机组运行期间，由于高压加热器和低压加热器疏水系统发生的流动加速腐蚀(FAC)，造成沉积问题，经常出现疏水阀门卡涩和堵塞现象。且疏水系统设备铁氧化物沉积物迁移至热力系统水冷壁、省煤器和汽轮机叶片，是造成高沉积率和高积盐率的因素之一。
OT处理方式在加氧初期，要求蒸汽中的溶氧量达到30μg/L～150μg/L，关闭高压加热器汽侧连续排汽门，确保高压加热器疏水溶氧量在10μg/L～30μg/L，正常运行阶段，高压加热器汽侧连续排汽门微开，保证高压加热器疏水溶氧量大于5μg/L，即确保蒸汽中有一定浓度的溶解氧，保证疏水侧的氧量，避免和缓解了疏水阀门堵塞的现象的发生，降低了热力系统的积盐和沉积速率。但实际OT在操作过程中，由于蒸汽中溶氧量较高，加速了过热器、再热器氧化皮生长、剥落，增加爆管风险。目前采用加氧处理工艺的直流炉，确实有过热器、再热器氧化皮脱落、堵塞，局部超温、机组爆管、停机情况的存在。因此，OT处理虽然在一定程度上保护了疏水系统，降低了热力系统的积盐和沉积速率，但由于增加了机组爆管、停机的风险，很多发电企业仍然以缩短化学清洗周期为代价，保守采用AVT(R)或AVT(O)处理方式，对OT处理望而却步。另有一些化学工作者通过提高热力系统pH值实现对疏水系统的保护，但是造成精处理运行周期缩短；更有甚者，由于树脂失效过快无法及时再生，部分时段精处理树脂氨化运行，反而降低了热力系统汽水品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，解决现有锅炉疏水系统腐蚀速率高，热力系统积盐和沉积速率高的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，包括下列步骤：
1)控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm；
2)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，控制高压加热器疏水pH值为9.4～9.6，低压加热器疏水pH值为9.6～9.8；
3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，控制高压加热器疏水溶氧量为30～100μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
步骤2)中所述加氨前，关闭机组高压加热器和低压加热器汽侧的连续排汽门。
步骤2)中，所述高压加热器疏水系统的加氨点为所述高压加热器的疏水侧；所述低压加热器疏水系统的加氨点为所述低压加热器的疏水侧。
步骤3)中，所述高压加热器疏水系统的加氧点为所述高压加热器的疏水侧；所述低压加热器疏水系统的加氧点为所述低压加热器的疏水侧。
所述机组高压加热器和低压加热器均为多级系统；多级高压加热器疏水系统和多级低压加热器疏水系统中，疏水均采用逐级自流的连接方式。
所述多级高压加热器疏水系统的加氨点为每一级高压加热器的疏水侧；所述多级低压加热器疏水系统的加氨点为每一级低压加热器的疏水侧。
所述多级高压加热器疏水系统的加氧点为每一级高压加热器的疏水侧；沿疏水逐级自流的方向，所述多级低压加热器疏水系统的加氧点为每一级低压加热器的疏水侧。
所述燃煤机组锅炉采用还原性全挥发处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为30～80μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
所述燃煤机组锅炉采用氧化性全挥发处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为30～80μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
所述燃煤机组锅炉采用加氧处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为60～100μg/L，低压加热器疏水溶氧量为60～100μg/L。
步骤2)中，控制低压加热器疏水的pH值大于高压加热器疏水的pH值。
疏水系统的金属材质一般为碳钢或低合金钢，耐蚀性差于高合金钢。氨在不同的温度下的分配系数不同，如图1所示。汽侧温度高，氨的分配系数高，氨浓度高于水侧，水侧pH值往往较低，造成系统腐蚀速率偏高。因此，应控制低压加热器疏水pH值适当高于高压加热器疏水pH值。适当提高压加热器、低压加热器疏水的pH值，目的在于提高疏水侧的pH值，降低设备腐蚀速率。
本发明的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，先控制热力系统汽水的氢电导率，再依次通过向疏水系统加氨加氧，通过控制高压加热器疏水及低压加热器疏水的pH值和溶氧量，实现了疏水系统优良的腐蚀防护水平，通过抑制和降低疏水系统设备的腐蚀速率，降低燃煤机组热力系统沉积率。
本发明有益效果：该防腐处理方法基于热力系统的腐蚀防护原理，通过控制高压加热器和低压加热器疏水系统的pH值，补加氧气，达到了保护疏水系统，降低热力系统结垢积盐速率的目的，适用于锅炉给水AVT(R)、AVT(O)和OT三种处理方式，既避免了AVT(R)、AVT(O)无法有效保护疏水系统，容易造成疏水调节门堵塞，热力系统高沉积率和积盐率的问题；又避免了OT处理方式为了保证疏水系统一定的氧量，过多溶氧进入过热器、再热器蒸汽系统，使氧化皮生长、剥落增加爆管风险的问题；同时又避免单纯提高热力系统pH值，出现的精处理系统运行周期缩短，酸碱耗大大增加，运行人员工作量提高的问题。本发明的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，工艺简单，操作方便，适用范围广，防腐效果好，可操作性强，适合推广应用。
附图说明
图1为氨在不同温度下的分配系数曲线图；
图2为实施例1的燃煤机组锅炉热力系统和疏水系统图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的燃煤机组锅炉热力系统和疏水系统，如图2所示，包括依次相连的凝汽器10、凝泵9、精处理系统14、多级低压加热器系统、除氧器4、多级高压加热器系统；汽轮机低压气缸排气至凝汽器10，依次经过多级低压加热器、除氧器、多级高压加热器、省煤器、水冷壁后进入汽轮机做功；其中，所述多级高压加热器系统包括沿供水方向依次相连的#3高压加热器3、#2高压加热器2、#1高压加热器1，多级高压加热器疏水采用逐级自流的连接方式，即#1高压加热器1的疏水经第一疏水管路11流至#2高压加热器2，#2高压加热器2的疏水经第二疏水管路12流至#3高压加热器3，#3高压加热器3的疏水经第三疏水管路13流至除氧器4；所述多级低压加热器系统包括#8低压加热器8、#7低压加热器7、#6低压加热器6、#5低压加热器5，多级低压加热器疏水采用逐级自流的连接方式，即#5低压加热器5的疏水经第五疏水管路15流至#6低压加热器6，#6低压加热器6的疏水经第六疏水管路16流至#7低压加热器7，#7低压加热器7的疏水经第七疏水管路17流至#8低压加热器8，#8低压加热器8的疏水经第八疏水管路18流至凝汽器10。
上述疏水系统中，自汽轮机一抽蒸汽在#1高压加热器完成热交换后，#1高压加热器疏水进入#2高压加热器，和汽轮机二抽蒸汽共同完成热交换后，#2高压加热器疏水进入#3高压加热器，#3高压加热器疏水进入除氧器；同样的，#5低压加热器的疏水流至#6低压加热器，#6低压加热器的疏水流至#7低压加热器，#7低压加热器的疏水流至#8低压加热器，#8低压加热器8的疏水流至凝汽器。
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，包括下列步骤：
1)在疏水系统加氨加氧之前，控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm，精处理系统氢型运行；
2)关闭机组高压加热器和低压加热器汽侧的连续排汽门；
3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，多级高压加热器疏水系统的加氨点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水pH值为9.4-9.6；多级低压加热器疏水系统的加氨点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水pH值为9.6-9.8；
4)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，该机组锅炉给水处理方式为AVT(R)处理方式，多级高压加热器疏水系统的加氧点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水溶氧量为60-80μg/L；多级低压加热器疏水系统的加氧点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水溶氧量为50-80μg/L。
本实施例的燃煤机组锅炉为600MW机组，#1高压加热器疏水温度约260℃，#8低加疏水温度约40℃，温度越低，汽侧氨分配系数越大，水侧pH值越低，因此，控制低压加热器疏水pH值高于高压加热器疏水pH值。
该600MW机组，一抽流量约为113t/h，二抽流量约为140t/h，三抽流量约为66t/h，给水流量约为1700t/h；高压加热器疏水占给水比例约为18.8％，低压加热器疏水总量约214t/h，凝结水流量约为1280t/h，低压加热器疏水总量约占凝结水流量的16.7％。因此，适当提高疏水的pH值，基本不影响热力系统pH值，也不会大幅度降低精处理运行周期。同样，疏水侧加氧量不会对热力系统溶氧量造成影响。
实施例2
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统同实施例1。
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，包括下列步骤：
1)在疏水系统加氨加氧之前，控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm，精处理系统氢型运行；
2)关闭机组高压加热器和低压加热器汽侧的连续排汽门；
3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，多级高压加热器疏水系统的加氨点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水pH值为9.4-9.6；多级低压加热器疏水系统的加氨点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水pH值为9.6-9.8；
4)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，该机组锅炉给水处理方式为AVT(O)处理方式，多级高压加热器疏水系统的加氧点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水溶氧量为50-80μg/L；多级低压加热器疏水系统的加氧点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水溶氧量为60-80μg/L。
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，控制低压加热器疏水pH值高于高压加热器疏水pH值；适当提高疏水的pH值，基本不影响热力系统pH值，也不会大幅度降低精处理运行周期；同样，疏水侧加氧量不会对热力系统溶氧量造成影响。
实施例3
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统同实施例1。
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，包括下列步骤：
1)在疏水系统加氨加氧之前，控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm，精处理系统氢型运行；
2)关闭机组高压加热器和低压加热器汽侧的连续排汽门；
3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，多级高压加热器疏水系统的加氨点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水pH值为9.4-9.6；多级低压加热器疏水系统的加氨点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水pH值为9.6-9.8；
4)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，该机组锅炉给水处理方式为OT处理方式，多级高压加热器疏水系统的加氧点为#1、#2、#3高压加热器的疏水侧(第一疏水管路11、第二疏水管路12、第三疏水管路13)，控制高压加热器疏水溶氧量为60-70μg/L；多级低压加热器疏水系统的加氧点为#5、#6、#7、#8低压加热器的疏水侧(第五疏水管路15、第六疏水管路16、第七疏水管路17、第八疏水管路18)，控制低压加热器疏水溶氧量为60-70μg/L。
本实施例的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，控制低压加热器疏水pH值高于高压加热器疏水pH值；适当提高疏水的pH值，基本不影响热力系统pH值，也不会大幅度降低精处理运行周期；同样，疏水侧加氧量不会对热力系统溶氧量造成影响。
实验例
本实验例将实施例1-3的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法与传统锅炉给水处理方式对比，结果分别如表1、2、3所示。
表1实施例1的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法与AVT(R)对比
表2实施例2的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法与AVT(O)对比
表3实施例3的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法与OT对比
处理方式 OT 实施例3
水冷壁向火侧沉积速率，g/(m2·a) 34.6 30.8
省煤器向火侧沉积速率，g/(m2·a) 38.1 33.3
高压缸叶片积盐速率，mg/(cm2·a) 4.6 3.9

Claims (10)

1.一种燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：包括下列步骤：
1)控制机组锅炉热力系统汽水的氢电导率小于0.15μs/cm；
2)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氨，控制高压加热器疏水pH值为9.4～9.6，低压加热器疏水pH值为9.6～9.8；
3)向机组高压加热器疏水系统和低压加热器疏水系统加氧，控制高压加热器疏水溶氧量为30～100μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
2.根据权利要求1所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：步骤2)中所述加氨前，关闭机组高压加热器和低压加热器汽侧的连续排汽门。
3.根据权利要求1或2所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：步骤2)中，所述高压加热器疏水系统的加氨点为所述高压加热器的疏水侧；所述低压加热器疏水系统的加氨点为所述低压加热器的疏水侧。
4.根据权利要求3所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：步骤3)中，所述高压加热器疏水系统的加氧点为所述高压加热器的疏水侧；所述低压加热器疏水系统的加氧点为所述低压加热器的疏水侧。
5.根据权利要求1或2所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述机组高压加热器和低压加热器均为多级系统；多级高压加热器疏水系统和多级低压加热器疏水系统中，疏水均采用逐级自流的连接方式。
6.根据权利要求5所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述多级高压加热器疏水系统的加氨点为每一级高压加热器的疏水侧；所述多级低压加热器疏水系统的加氨点为每一级低压加热器的疏水侧。
7.根据权利要求5所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述多级高压加热器疏水系统的加氧点为每一级高压加热器的疏水侧；所述多级低压加热器疏水系统的加氧点为每一级低压加热器的疏水侧。
8.根据权利要求4或7所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述燃煤机组锅炉采用还原性全挥发处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为30～80μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
9.根据权利要求4或7所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述燃煤机组锅炉采用氧化性全挥发处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为30～80μg/L，低压加热器疏水溶氧量为50～100μg/L。
10.根据权利要求4或7所述的燃煤机组锅炉疏水系统防腐处理方法，其特征在于：所述燃煤机组锅炉采用加氧处理的给水处理方式，则步骤3)中，控制高压加热器疏水溶氧量为60～100μg/L，低压加热器疏水溶氧量为60～100μg/L。
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