一种新型水汽腐蚀监控技术在燃气蒸汽联合循环机组中的研究和应用
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完成单位:北京京能高安屯燃气热电有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-208
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
齐桐悦、陈晓萌、库国亮、牛兴伟、郭海滨、丁 哲、贺 超、纪晨雨
项目概况
一、 项目背景与意义
对发电厂热力设备腐蚀情况进行有效监控是热力设备安全运行的保障,而发电厂腐蚀监控的关键仪表主要是氢电导率表。发电厂两台机组配备约二十多台氢电导率表,采用常规离子交换树脂测量氢电导率时,不仅需要频繁再生树脂,增加人员工作量,同时测量会受到树脂再生度、树脂裂纹、树脂冲洗不干净、树脂老化、树脂失效等一系列干扰,造成氢电导率测量误差超标,不能反映真实水汽品质状况,对化学监督人员造成误导,严重时导致电厂发生重大腐蚀事故。因此必须研究水汽系统腐蚀监控新技术,研究出氢电导率测量技术的关键点,建立行业统一的测量方法,确保测量结果准确。
二、 技术难点
氢电导率测量过程中由传统阳树脂造成的突出问题可以归纳为以下5个方面:
1)新更换的树脂需要很长时间冲洗,特别是机组启动时,树脂冲洗阶段不能准确反映氢电导率,机组存在水质超标、腐蚀积盐风险;
2)交换柱需不定期更换树脂、并要对树脂进行再生,大大增加仪表维护人员工作量;
3)树脂失效时引起的氢电导率测量增大现象,表观上无法分辨是树脂失效还是水质异常造成,对化学运行和监督人员带来误导;
4)树脂再生时,挥发的氯化氢气体危害人身安全,废弃的再生液和树脂量很大,对环境造成危害;
5)树脂人工再生,再生度无法保证,容易造成阳树脂再生度不够,造成氢电导率测量值偏低,掩盖水质超标现象,机组长期运行存在腐蚀积盐风险。
三、 创新型
1)将法拉第电解定律、离子交换技术、膜交换技术、离子电迁移技术相结合,研制出快速去除水中阳离子、无需更换或再生树脂的连续电再生阳离子交换器。
2)对电再生阳离子交换器结构、填料、运行流速、再生电流等进行设计和研究,解决其运行压力高的技术难题,使电再生阳离子交换器可直接替换氢电导率测量用离子交换树脂柱,并在常压下稳定运行。
四、 经济社会效益
本项目因不需要进行树脂再生,一次性节省一套树脂再生装置大约20万元;本项目节省树脂及化学药剂大约6.5万元/年;本项目可节省人工成本计算如下,运维人员1人每天需花费2小时进行树脂更换操作,减去检修30天,全年节省2*(365-30)=670小时,每个工日按照8小时计算,每年节省670/8=84个工日,每个工日按照1000元/日计算,1000*84=84000元/年;每年节省6.5+8.4=14.9万元/年。
总计节省成本,20万(一次性)+14.9万元/年。