燃气-蒸汽联合循环机组低压蒸汽氢电导率超标原因分析与处理

燃气-蒸汽联合循环机组低压蒸汽氢电导率超标原因分析与处理

李小锐,吴红梅

青岛华丰伟业电力科技工程有限公司 山东省青岛市 266061

摘要：某电厂燃气-蒸汽联合循环机组的调试运行中，低压过热蒸汽的氢电导率超过了设计标准，通过排查分析，找出超标原因，并加以解决。

关键词：燃气-蒸汽联合循环；氢电导率；低压蒸汽；原因分析

引言

燃气－蒸汽联合循环机组通常需要根据调度要求启停，机组在频繁启停时，蒸汽氢电导都会比较高，特别是低压蒸汽经常会超标。氢电导率是综合反映热力系统水汽品质的重要指标，氢电导越大，表明水汽对热力设备的腐蚀和危害程度也越大[1]。必须降低蒸汽氢电导并尽快合格，缩短机组启动时间。

一、机组概况

全厂共2个Block，每个Block包括2台西门子F级燃气轮机（SGT5-4000F），2台余热锅炉以及1台汽轮机。共配置4台BHI余热锅炉。为三压再热、自然循环、卧式布置，单汽包。低压系统设计取样2个，分别为低压炉水和低压过热蒸汽，低压过热蒸汽取样位于过热器出口集箱，低压主电动门前。

二、问题简述

项目block10自整套启动以来，低压过热蒸汽氢电导一直偏高，对各种可能的因素进行了分析排查处理，最终达到合格。

三、分析排查

（一）事件经过

1月14日block10整套启动，24日在水汽系统干净后逐步投运氢电导表。1月24日至29日HRSG11/12间断运行。1月28日HRSG11锅炉运行,各蒸汽的硅、铁参数均小于15ppb，凝结水和低压炉水的氢电导明显低于低压蒸汽，整个系统的汽水品质处于一个较好的水平，唯独低压蒸汽氢导无法降至0.5us/cm以下，低压汽包溶氧在线表计投入后，溶氧参数小于1ppb。

1月30日至2月7日，由于试验APS，HRSG11和HRSG12每日交替间断运行3~10小时，期间通过调整加氨量维持低压汽包给水PH在9.1~9.6区间运行，主蒸汽氢电导最低能降至0.3us/cm左右，中压饱和最低0.2us/cm左右，低压过热最低降至0.5us/cm左右不再下降。

2月7月，HRSG11启动后连续运行，至8日，高压及再热氢电导降至0.3us/cm以下，低压过热和饱和蒸汽氢电导为0.5/0.4us/cm左右，11点调整氨水浓度，连续加药，至16:30各系统PH维持在9.6以上，停运加氨泵。高压及再热蒸汽氢电导在0.25us/cm左右，低压过热和饱和蒸汽的氢电导0.49/0.41us/cm，停加氨后3小时内，氢电导缓慢下降，至19:30，低压过热及饱和蒸汽氢电导为0.45/39us/cm。

（二）排查经过

针对低压蒸汽氢电导不合格的情况，先后做了以下的排查工作：

02月10日取HRSG11水汽样品测TOC在70~150ppb之间。2月11日，HRSG12启动运行12小时，HRSG11连续运行24小时，主蒸汽氢电导最低能降0.21us/cm左右，低压饱和与过热最低0.33/0.42us/cm。再次取HRSG11水汽样品测TOC在70~100ppb之间。

（三）问题分析

通过大量的排查和试验，排除了设备的问题，也通过改造11锅炉的低压饱和蒸汽取样，监测到了低压饱和蒸汽的氢电导，比低压过热低0.1us/cm左右，低压蒸汽氢电导都比主蒸汽高。

2月12日，燃机带负荷至110MW，锅炉蒸汽流量165t/h，约60%的额定蒸发量，运行11小时，11低压饱和与过热蒸汽氢电导下降至0.25/0.28us/cm， 12低压过热下降至0.26us/cm，由于燃机跳闸造成水汽系统扰动，氢电导再次升到0.3us/cm以上，13日11和12锅炉并汽后，氢电导有个持续快速下降的过程，最低11饱和与过热蒸汽氢电导下降至0.23/0.26us/cm，12低压过热下降至0.25us/cm，后因负荷扰动及甩负荷试验停炉。通过13日的运行情况来看，机组运行稳定后，在维持较低PH值的条件下，低压氢电导能够降至运行以来的最低水平0.25us/cm左右。

针对排查过程中的现象，后续采取措施

1、低压蒸汽氢电导受凝汽器系统的影响比较明显，凝汽器系统可能存在微量的气体泄露和补水携带气体等问题。排查凝汽器系统，对凝结水泵及泵入口过滤器可能的细微泄露进一步处理。

2、在凝结水和给水低PH运行时，低压蒸汽氢电导相对较低。在确保PH合格情况下，凝结水和给水维持低PH运行。凝结水PH控制在8.8~9.0，给水PH控制在9.0~9.2。

四、分析

1. 在凝汽器系统运行过程中，需要维持一定的真空度，而凝汽器系统空间较大，管路和附属设备较多，特别是新建机组，在安装过程中难免会有密封不严密情况，而任何一个细微的泄漏点都会让空气进入水汽循环系统，在高温高压环境中溶入的二氧化碳和其次生产物,加剧了有机物分解，都会增加阴离子的含量，从而引起蒸汽氢电导偏高。
2. 机组运行过程中，工况剧烈变化时水汽压力、温度、流量波动都会引起系统内流动工况差处附着物等带入水汽循环中，引起阴离子含量增加，导致蒸汽氢电导升高，提别是新建机组中更为明显。
3. 机组频繁启停时，真空经常被破坏，补水量波动大除氧效果不佳，大流量补水时为了调节PH，加氨量都会增大，这些都会导致蒸汽氢电导升高。

五、防范措施

1、尽可能稳定机组运行工况，避免剧烈波动对水汽系统的扰动。

2、减少破坏凝汽器系统真空，避免真空破坏系统带入空气。

3、减少大流量补水，避免大流量补水时带入氧气和二氧化碳。

4、在系统PH合格情况下，减少加氨量，维持凝结水和给水低PH运行。

结语

燃气-蒸汽联合循环机组在运行期间，特别是新建联合循环机组在调运初期一定要注意，通过稳定工况，减少大流量补水，低PH运行等有效措施，确保系统氢电导，特别是低压蒸汽氢电导的合格。

参考文献

[1]李培元，火力发电厂水处理及水质控制[M].北京：中国电力出 版社，1999.

[2]王杏卿，热力设备的防腐与防护，水利电力出版社，1998.

[3]魏芳芳,300MW火电厂水汽氢电导率超标的原因及处理方法.《科学与财富》2016年第28期.

[4]杨 威.燃气―蒸汽联合循环发电机组水汽品质监督应用[J].东北电力技术，2011.03