设备管理_火力发电机组及蒸汽动力设备的水汽质量概述

火力发电机组及蒸汽动力设备的水汽质量 GB T12145 2008 一 锅炉压力等级划分标准以及对应炉型 机组容量 过热蒸汽出口压力 二 GB T12145修改的意义 GB T12145 1999 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 标准是1995年制订的 1999年颁布执行的 标准的各项指标比较宽松 其中很多方式 方法已经不能适应目前电力生产的需要 例如 GB T12145 1999只列出了氨 联氨的汽包锅炉给水处理方法 而DL T805 4 2005列出了AVT R AVT O 和OT三种处理方法 GB T12145 1999只列出了协调磷酸盐处理方法 而DL T805 2 2004已经不推荐使用这种方法 并提出了PT LPT和EPT的处理方法及水质指标 DL T805 1 4 火电厂水汽化学导则 第1部分 直流锅炉给水加氧处理第2部分 锅炉炉水磷酸盐处理第3部分 锅炉炉水氢氧化钠处理第4部分 锅炉给水处理 国内火力发电机组有了较大的发展和更加成熟的运行经验 低磷酸盐处理 平衡磷酸盐处理和加氧处理等新技术在国内得到应用 国外主要发达国家的相应标准也在九十年代中后期进行了修改 这些标准在水汽质量指标上均有较大的改进 为保证标准的先进性及与国外先进标准相接轨 二 GB T12145修改的意义 参考最新国外标准 欧洲标准prEN12952 121998 给水和炉水质量标准 英国标准BS2486 1997 蒸汽锅炉和水加热器的水处理标准 日本标准JISB8223 1999 锅炉给水和炉水的质量标准 1989德国VGB R450 1995 68bar以上蒸汽动力设备给水 炉水 蒸汽导则 1988 三 标准的适用范围 GB T12145 1999适用于锅炉出口压力为3 8MPa 25 0MPa 表大气压 的火力发电机组及蒸汽动力设备 GB T12145 2008适用于锅炉主蒸汽压力不低于3 8MPa 表大气压 的火力发电机组及蒸汽动力设备 1定义及缩略语氢电导率 水经过氢型强酸阳离子交换树脂处理后测得的电导率 无铜系统 与水汽接触的部件和设备 包括凝汽器在内 不含铜和铜合金材料的系统为无铜系统 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 对于无铜系统的理解有两种观点 一种观点认为除凝汽器外 所有加热器不含铜合金的水汽系统为无铜系统 这种观点对于凝汽器管为铜合金的机组有较大的技术风险 因为按无铜系统进行控制 给水和凝结水的pH值控制较高 会造成凝汽器管外表面的腐蚀溶解 增加凝结水和给水的铜含量 会增加铜在汽轮机的沉积 降低汽轮机效率 另一种观点认为 就是上述内容 这与国外标准一致 这种观点可避免给水和凝结水的pH控制值偏高 防止凝汽器管外表面的腐蚀溶解 从而减少铜在汽轮机的沉积 氧化性全挥发处理 AVT O 锅炉给水只加氨的处理 还原性全挥发处理 AVT R 锅炉给水加氨和还原剂的处理 加氧处理 OT 锅炉给水加氧的处理 炉水全挥发处理 将给水加挥发性碱 炉水不添加固体碱的处理定义为炉水全挥发处理 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 这三种处理方式均列入GB T12145可根据机组材料 炉型及给水质量选择不同处理方式 注意 给水全挥发处理和炉水全挥发处理的概念不要混淆 1定义及缩略语 炉水固体碱处理 炉水中添加磷酸盐 氢氧化钠等固体碱的处理方式 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 1定义及缩略语 亚临界汽包炉 由于磷酸盐在炉水中发生隐藏现象 并且增加蒸汽中的携带 采用低磷酸盐处理 平衡磷酸盐处理 氢氧化钠处理各种处理方式 炉水固体碱处理涵盖目前亚临界汽包炉这些处理方法 标准值和期望值 运行控制的最低要求值为标准值 运行控制的最佳值为期望值 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 2蒸汽质量标准的制订 1 蒸汽钠含量指标的修改 蒸汽的钠离子代表了能引起过热器和汽轮机积盐的盐类的水平 对汽轮机积盐影响很大 必须严加控制 实际运行中 蒸汽中的钠超过5 g kg 汽轮机会发生明显的积盐 在汽包炉水汽分离装置正常和汽包水位控制正常情况下 蒸汽中的钠远小于5 g kg 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 2 蒸汽的氢电导率指标修改 2蒸汽质量标准的制订 1 蒸汽的氢电导率代表了蒸汽中阴离子的水平 对汽轮机积盐和腐蚀均有直接影响 必须严加控制 2 钠离子测量可靠性差 蒸汽氢电导率的控制尤为重要 3 实际运行情况 汽包炉水汽分离装置正常和汽包水位控制正常情况下 蒸汽的氢电导率小于0 15 S cm 新增期望值 2蒸汽质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3 蒸汽二氧化硅含量指标的修改 蒸汽中二氧化硅浓度对汽轮机积盐有重要影响 2蒸汽质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 4 蒸汽铁含量指标的修改 99标准直流炉均 10 g kg 2蒸汽质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 5 蒸汽铜含量指标的修改 蒸汽中铜浓度对汽轮机的氧化物沉积和高压缸的效率有重要影响 必须严格控制 2蒸汽质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 国外标准规定的蒸汽质量指标 给水质量标准是机组水汽质量标准的核心 凝结水质量标准也以保证给水质量为原则 国外多数国家标准只规定给水质量标准 给水指标分给水质量指标和给水调节指标 通过热力除氧 加除氧剂 加pH调节剂和氧化剂等方式进行调节 以提高水汽系统防腐防垢水平 叫做调节指标 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 1 给水全挥发处理pH指标修订 无铜系统pH值从9 0 9 5修改为9 2 9 6 原注 压力在3 8MPa 5 8MPa的机组 加热器为钢管 其给水pH可控制在8 8 9 5 2 挥发性处理给水联氨浓度指标的修订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 近年来国内外大量机组运行经验表明多加联氨不利于防止FAC的发生 因此对给水联氨浓度降低或不加联氨 3给水质量标准的制订 3 增加给水TOC浓度指标删除油含量指标 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 2 汽包炉必要时测直流炉必须测 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 TOC 水中的有机物的含量 以有机物中的主要元素 碳的量来表示 称为有机碳 TOC TC ICTC 总有机碳含量 IC 总无机碳含量 水中碳酸盐 重碳酸盐 在950 的高温下 使水样中的有机物气化燃烧 生成CO2 通过红外线分析仪 测定其生成物CO2的量 即可得出总有机碳含量 TC 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 国外标准给水pH值和油含量指标 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 4 给水氢电导率指标修改 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 5 给水二氧化硅浓度指标修改 3给水质量标准的制订 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 6 给水铁浓度指标修改 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 7 给水铜浓度指标修改 给水的铜浓度对汽轮机氧化物沉积和高压缸效率影响很大 必须严格控制 根据国内实际运行经验 国内大部分大机组有凝结水精处理装置 并且给水加热器管多数采用钢材 实际运行中给水铜浓度可以达到较低水平 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 8 给水钠浓度指标修改 根据国内实际运行经验 直流炉均装备有凝结水精处理除盐装置 给水钠浓度可以控制到较低水平 参照国外标准 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 9 给水溶解氧浓度指标没有修改 10 给水硬度浓度指标仅对锅炉过热蒸汽压力3 8MPa 5 8MPa的机组 2 0 mol L 其它没有提出要求 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 3给水质量标准的制订 国外标准给水氢电导率 溶解氧 二氧化硅指标 国外标准给水铁 铜 钠浓度指标 2008标准比国外严格 期望值接近 3给水质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 11 直流炉加氧处理给水质量的控制标准 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 凝结水质量标准的制订 1 精处理前凝结水质量标准的制订 去掉注 指标严格 不能放宽至 g L 高压以上机组增加氢电导要求 亚临界机组由0 2调整到0 15 2 经过精处理除盐后凝结水的质量标准的制订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 凝结水质量标准的制订 国内机组精处理除盐装置出水氢电导率基本都可达到0 15 S cm 严格控制精处理出水氢电导率 也有助于减少精处理出水氯离子浓度偏高的问题 铜铁的修改满足了DL T912 2005规定的期望值要求 增加了铜浓度期望值 1 g L和铁浓度期望值 3 g L 国外标准精处理混床出水质量指标 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 炉水质量标准 1 汽包炉炉水电导率的修订 电导率过高反映了杂质离子的浓度的增加 必须严格控制炉水电导率 标准参照国外标准 基本接合国内情况加以修改 炉水质量标准中电导率 氢电导 氯离子 pH值和二氧化硅均指单段蒸发炉水 炉水总含盐量指标不便于连续监测 炉水电导率指标反映了炉水总含盐量 因此删除炉水总含盐量指标 2 炉水二氧化硅浓度指标的修订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 炉水质量标准 3 炉水中氯离子浓度指标的修订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 炉水质量标准 参考国外标准 炉水pH指标的修订 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 炉水质量标准 pH的调整为保证高温下炉水的碱性防腐条件 另外 对于参数较高的锅炉 如锅炉压力 10MPa 较高的炉水pH值会造成水冷壁的碱腐蚀 参考国外标准修订 VGB标准规定 锅炉压力 13 6MPa 炉水pH标准值9 5 0 2 由于给水普遍采用加氨处理 如果25 炉水pH 9 3 不能保证高温下炉水的碱性防腐条件 5 炉水磷酸根浓度指标的修改 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 炉水质量标准 磷酸根控制主要参考国外标准 过高的磷酸根浓度加重磷酸盐隐藏带来的问题 亚临界机组的蒸汽携带问题 所以减少磷酸盐为趋势 为了避免固体碱处理时 炉水有硬度造成沉积 国外标准汽包炉炉水指标 补给水质量标准 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 1 按机组参数提出补给水质量要求 改变原按系统出水提出标准 无论什么系统 要求满足机组补给水质量要求 2 明确了除盐水箱进口和出口水质 实际改变原标准将混床出水指标与除盐水箱出水指标混淆的问题 3 出水电导率标准值 0 30 S cm和期望值 0 20 S cm修改为电导率标准值 0 15 S cm和期望值 0 10 S cm 是因为多数厂混床出水指标可达到 0 15 S cm 4 增加必要时监测TOC项目 解决有机污染时的分析判断方法 锅炉蒸汽采用混合式减温时 减温水质量应保证减温后水质达到相应的给水和蒸汽质量要求 与原标准要求相同 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 减温水质量标准 疏水和生产回水质量标准 疏水硬度要求由原来的 5 mol L修改为 2 5 mol L 增加期望值为 增加闭式循环冷却水质量标准 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 10热网补充水质量标准 总硬度由原来的 700 mol 修改为 600 mol L 溶解氧 悬浮物与原标准相同 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 11水内冷发电机的冷却水质量标准 参照GB T7064 2002 透平型同步电机技术要求 1 pH标准值由 6 8改为7 0 9 0 2 删除 冷却水的硬度按汽轮发电机的功率规定为 200MW以下不大于10 mol L 200MW及以上不大于2 mol L 改为硬度 2 mol L 3 删除 11 3条 改为 注1 这样修改 有利于统一铜浓度 硬度 pH指标 1 汽轮机冲转前的蒸汽质量 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 12停 备用机组启动时的水 汽质量标准 增加了直流炉启动时蒸汽氢电导率 0 50 S cm 因为直流炉均有凝结水精处理装置 该指标是可以实现的 2 启动时的给水质量标准 四 GB T12145 2008 1999 增加和修改的内容 12停 备用机组启动时的水 汽质量标准 增加了启动时给水氢电导率控制指标 过热蒸汽压力1