超超临界机组汽水品质创新技术研究与应用
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完成单位:江苏阚山发电有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-13
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
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一、立项背景:汽水质量控制在国家标准规定的合格范围内,但仍出现热力系统腐蚀与结垢现象。本厂由于水冷壁节流孔圈有磁性氧化铁污堵,造成水冷壁出现频繁超温现象,多次发生水冷壁爆管。
二、主要做法:
一)汽水品质诊断技术的研究
1. 流程诊断汽水品质:流程诊断汽水品质是指在不同区域取到同一汽水流通介质的样品,化验同一离子含量,根据离子含量的变化趋势,判断不同区域热力系统的腐蚀、结垢情况。
2. why-why真因诊断:找出问题点后,通过不断地追问“为什么”,当确认因果关系不成立,或不符合逻辑 关系时,就停止追问“为什么”,最终找到真因。
3. 特定诊断:1)不同负荷下汽水品质诊断:进行负荷突变点汽水品质的研究。2)停机保养诊断:从机组启动冲洗水用量及水汽合格时长判断保养效果差与优。
4. 效果诊断:对锅炉运行压差、汽轮机调节级压力、凝汽器端差、清洁度、蒸汽氢含量及水汽质量变化趋势的状态评估汽水品质是否是本质安全的。
二)给水加氧协调处理
保证机组给水加氧本质安全性,避免因加氧不当不当造成过氧化皮生成(国内同类机组多次发生同类事故),本厂自主创新了给水加氧协调处理技术,给水加氧与下列因子之间协调。
1.与机组运行年限的协调:机组的运行年限不同,其金属表面成分与晶间结构是不同的,建立给水加氧处理的临界区模型,防止临界区域的含氧量超过规定值。
2.与给水比电导的协调:研究不同的溶解氧应对应不同PH值,确保水铁工况处于钝化或稳定体系。
3.与机组运行参数的协调:根据氧的化学反应速率及溶解度,机组参数发生变化,建立机组参数与给水溶解氧数学模型。
4.与加氧时长的协调:机组加氧时间长短其机组的钝化区流程长度、温度范围、过渡区位置是不同.不同时期给水溶解氧控制量不是恒定不变的,才能有效保证系统的安全。
5.与精处理出水水质的协调:当精处理运行不当,失放阴离子时,在有氧水工况下会加聚金属的腐蚀。当产水氯离子含量小于0.3ug/l、硫酸根离子含量小于0.5ug/l是安全的。
三、创新亮点
1.汽水品质诊断关健技术应用自主创新的流程诊断、why-why真因诊断、特定诊断、效果诊断,超前诊断出问题真因,制定针对性的解决方案,确保汽水品质的本质安全性。
2.本质安全的给水加氧技术(给水加氧协调处理)应用“环境破坏说”,结合氢导、氢含量、ORP及阴离子含量,得出安全的给水加氧与机组运行年限、给水比电导、机组运行参数、精处理产水水质之间的协调控制。
四、实施应用前后效果(益)情况
一)直接经济效益分析
1.避免了因节流孔板结垢而引发水冷壁管超温甚至失效,年节约3019.2万元。
2.年节约化学清洗费用45万元,根据当前结垢速率可以达到锅炉免清洗的效果。
3.降低精处理再生费用,年节约生产费用约72万元。
二)间接经济效益分析
1.换热器传热效率提高,机组效率提高了0.0236%。
2有效抑制锅炉压差增长,机组效率约提高0.0310%,每年可节能319.19吨标准煤/年。
五、推广价值及范围
此创新技术在火力超超临界机组的应用,能够保证机组安全、经济运行,值得在同行业推广。