内容发布更新时间 : 2024/5/18 15:27:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

F1449C-H01-04

神华福建罗源湾储煤发电一体化项目发电厂工程 初步设计阶段

第七卷 电厂化学部分

超超临界机组水汽品质优化专题报告

中国电力工程顾问集团 华北电力设计院工程有限公司

2012年12月 北京

批

审

校

编

准： 任核： 李核： 周写：

徐晓 东 军 军 英 特

目 录

1 概 述 ......................................................... 1 1.1 前 言 ..................................................... 1 1.2 工程概况 ................................................... 1 2 超超临界机组水汽特点 ........................................... 1 2.1 超超临界条件下蒸汽溶解与沉积特性 ........................... 1 2.2 超超临界机组水汽特点 ....................................... 2 2.3 超超临界发电机组水汽质量标准 ............................... 2 2.4 超超临界机组的水汽品质优化的途径 ........................... 2 3 超超临界机组给水处理方式的优化 ................................. 3 3.1 给水加氧处理(OT)技术 ....................................... 3 3.2 热力系统加药系统设计 ....................................... 3 3.3 给水加氧实施的前提 ......................................... 3 3.4 给水采用加氧处理工况下的凝结水精处理的效果 ................. 3 4 超超临界机组水汽监督的优化 ..................................... 4 4.1 超超临界机组水汽取样点的设置和在线仪表的配置优化 ........... 4 4.2 超超临界机组凝汽器检漏的必要性 ............................. 4 5 超超临界机组热力系统管材选型的优化 ............................. 4 6 结束语 ......................................................... 5

神华福建罗源湾储煤发电一体化项目发电厂工程初步设计阶段 专题报告

1 概 述 1.1 前 言

超超临界机组由于其具有高的热效率、良好的运行灵活性和负荷适应性，显著的节能和改善环境的功效，是目前世界燃煤发电技术的发展方向。

根据超超临界机组的特点，尽量纯化水质，减少水中盐类杂质，降低给水中的含铁量、阴离子含量，控制腐蚀产物的沉积量，是超超临界机组水处理和水质控制的主要目标。 1.2 工程概况 1.2.1 概 述

本工程新建2×1000MW超超临界燃煤发电凝汽机组，同步建设脱硫装置和脱硝装置，电厂规划容量为4×1000MW，不堵死扩建可能。 1.2.2 电厂水源

本期工程，凝汽器及其辅机设备的冷却水采用海水直流冷却系统，锅炉补给水及生活、消防、辅机冷却水和其它工业用水采用自来水厂淡水作为水源。 2 超超临界机组水汽特点

2.1 超超临界条件下蒸汽溶解与沉积特性

当水的状态到达临界点(压力22.115MPa、温度374.15℃)后，水汽共为一体，不再有水汽两相共存区，二者参数也不再有任何差别。但是随着温度压力参数的提高，水汽的溶解与沉积特性也发生了显著变化。在超超临界条件下，蒸汽已具备和水一样的溶解特性。各种盐、酸、碱和金属腐蚀产物等杂质在过热蒸汽中的溶解度有很大差别,且随蒸汽压力的增加而变化的情况也各不相同。钠化合物、硅化合物、铁氧化物、铜氧化物、硫酸根等在蒸汽中的溶解度随蒸汽压力的提高而增加，可以从微克每升上升到毫克每升。其中铜氧化物在过热蒸汽中的溶解度有跳跃性的增加。随着蒸汽做功膨胀，蒸汽的溶解能力下降，在高参数下蒸汽溶解携带的物质就会随着蒸汽的转移而不断析出，沉积在热力系统设备的不同部位。

超超临界锅炉采用直流锅炉，没有汽包，无法通过锅炉排污去除杂质。因此，由给水带入的杂质进入下列热力系统中：

(1) 部分杂质溶解于过热蒸汽中，其中绝大部分随蒸汽带入汽轮机而沉积在汽轮机叶片上；

(2) 不能溶解于过热蒸汽的部分杂质将沉积于锅炉的炉管中；

中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司

第 1 页

神华福建罗源湾储煤发电一体化项目发电厂工程初步设计阶段 专题报告

(3) 极少量的杂质随蒸汽冷却而溶解于凝结水中，并进入下一个水汽循环。 2.2 超超临界机组水汽特点

超超临界机组蒸汽的温度参数达到580℃～600℃，甚至提高到650℃。锅炉受热面的温度高，容易发生化学物质的沉积。在超超临界条件下，高温水汽氧化是金属腐蚀的一种特殊形式。由于高温蒸汽的氧化特性，蒸汽中的铁氧化物会比超临界机组蒸汽高。据资料介绍，超超临界机组的水冷壁蒸发段上部、再热器、汽轮机叶片等处发现有沉积物的主要成分为钠盐和硫酸根。因此，超超临界机组的水质控制应比超临界机组更为严格。

2.3 超超临界发电机组水汽质量标准

超超临界机组水汽质量要求见表2-1～2-3。

表2?1 给水质量标准

氢电导率(25℃)?S/cm 溶解氧?g/L 项 目 加氧处理 标准值 期望值 ＜0.15 ＜0.10 加氧处理 加氧处理 30-150 8.0-9.0 pH 二氧化硅 铜 ?g/L ≤10 ≤5 钠 TOC 铁 ?g/L ?g/L ?g/L ?g/L ≤2 ≤3 ≤200 ≤10 ≤1 ≤2 ? ≤5 表2?2 蒸汽质量标准

项 目 标准值 期望值 氢电导率(25℃)?S/cm ＜0.15 ＜0.10 二氧化硅?g/kg ≤10 ≤5 铁?g/kg ≤5 ≤3 铜?g/kg ≤2 ≤1 钠?g/kg ≤3 ≤2 表2?3 经过凝结水处理装置后的质量标准

项 目 标准值 期望值 氢电导率(25℃)?S/cm ＜0.15 ＜0.10 二氧化硅?g/L 铁?g/L 铜?g/L 钠?g/L 氯离子?g/L ≤10 ≤5 ≤5 ≤3 ≤2 ≤1 ≤3 ≤1 ≤3 ≤1 2.4 超超临界机组的水汽品质优化的途径

为了保证超超临界机组水汽质量的高品质要求，主要可从热力系统设计、锅炉补给水处理、凝结水精处理和给水水化学工况设计，以及机组启动冲洗、停炉保护、化学监督管理等方面进行优化。

本文主要论述超超临界机组给水水化学工况的选择及水汽取样系统的优化设

中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司

第 2 页