一、立项背景

对于现代化高参数、大容量火力发电机组而言，热力设备的腐蚀防护对其安全经济运行至关重要。热力设备事故中，因腐蚀问题引起的占有很大比重，近年国内电厂因腐蚀导致的锅炉爆管及汽轮机叶片断裂事故时有发生。最新颁布的GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》对超临界机组锅炉给水、精处理出水及汽包炉炉水中的氯离子含量作出了严格规定，氯离子已成为电厂水汽监督的重要控制指标，对热力设备的安全运行具有积极意义。此外，氯离子是精处理工况调整的重要技术指标，通过在线连续监测水汽系统氯离子含量，在氯离子合格的情况下可适当延长精处理运行周期并减少再生次数，从而达到节能、减排、降耗的目的。

华电宿州公司现有2×630MW超临界直流锅炉，给水处理正常运行工况设计采用AVT（O）处理，通过加氨将给水pH提高至9.2～9.6用于水汽防腐。对于超临界机组，锅炉给水各项指标应严格控制，其中氯离子含量应低于1.0μg/L，但是目前厂内并无氯离子在线监测手段，因此有必要研究一种高效准确的氯离子监测方法，对精处理出水的氯离子进行在线监测，并对精处理系统运行与再生工艺进行研究，在出水水质合格的情况下，确定精处理混床氨化运行或部分氨化运行的可能性和具体运行规范，在确保机组安全运行的条件下适当延长精处理运行周期，减少再生次数，降低再生酸碱耗、废水排放量，达到节能减排的目标。二、

二、创新亮点

2.1氯离子测定仪研发

针对发电厂水汽中痕量氯离子无法测量的问题，西安热工研究院有限公司（简称“西安热工研究院”）从2010年开始至今，经过长达5年的研究开发，对痕量氯离子的富集技术、显色技术、废液处理技术、光学测量技术等方面进行了研究，成功研制出水汽中痕量氯离子分析仪，解决了发电厂水汽中痕量氯离子无法测量的问题，技术水平整体达到国际先进水平。

2.2防腐及经济化应用

痕量氯离子在线监测技术应用于精处理出水氯离子的监控，是火力发电机组热力设备腐蚀防控及经济化运行的关键技术，将氯离子纳入混床终点控制指标，延长了精处理混床的运行周期：宿州公司#1机组精处理系统A、B、C三台混床周期制水量精从平均6万吨提升至9万吨左右，较优化前提升了50%。

在宿州公司设计安装的痕量在线氯离子分析仪可准确监控精处理出水氯离子含量，对水汽中危害最大的腐蚀性阴离子做到在线准确监测。应用期间各项分析测试结果表明，精处理混床出水和水汽系统pH值、氢电导率、二氧化硅、铁、TOCi等关键指标均满足GB/T 12145-2016标准要求，水汽阴阳离子都处在低限，该项技术能有效保障机组安全运行。

2.3取得的成果

本项研究及应用成果已获国家科技成果鉴定，鉴定结果为国际领先，先后获得中国电力科学技术进步奖1项、陕西省科学技术奖1项，还获得发明专利授权1项、实用新型专利授权3项，发表论文2篇，制定电力行业标准1项，另有发明专利1项和实用新型专利1项正受理。

三、经济效益

氯离子在线监测技术应用于精处理系统，实现精处理出水氯离子含量的有效监控，使电厂能及时调整精处理系统的运行工况，在保证热力设备安全运行的同时，可适当延长精处理运行周期，减少再生次数。

以本次工业试验结果为例，每年给宿州公司节约盐酸、氢氧化钠和除盐水的费用约40万元。另外，使用本项目研发的水汽中痕量氯离子分析仪，可及时发现水汽中氯离子含量是否超标，可有效避免机组由氯离子引起的水冷壁管腐蚀、汽轮机叶片断裂的事故，保证热力设备的安全经济运行，减少热力设备的检修及维护费用，可有效避免热力设备因氯离子超标发生腐蚀事故，保障电厂安全经济运行。若避免一次锅炉腐蚀爆管或汽轮机叶片腐蚀断裂的事故，获得的经济效益可达千万。

四、推广应用

截至目前，痕量氯离子在线监测技术应用于精处理出水和给水氯离子的监控，推广应用超过20家发电厂。痕量氯离子在线监测技术是火力发电机组热力设备腐蚀防控及经济化运行的关键技术，不仅保证了热力设备的安全经济运行，也为发电企业带来经济效益，未来在电力行业具有广阔的推广前景。