1、超临界、超超临界机组水汽品质控制技术华北电力科学研究院有限责任公司 王应高1、超临界、超超临界机组水质要求和热力系统氧化膜特点1.1超临界压力下的水冷壁管内可能发生类膜态沸腾,主要是由于在管子内壁面附近的流体粘度、比热、导温系数和比容等物理参数发生了显著变化而引起的 。
水的盐类杂质极易浓缩 ， 这要求超临界、超超临界机组的水质纯度高 。
1.2超临界机组热力系统氧化膜的特点（1）在300以下的无氧纯水中 ， 金属铁和水发生电化学反应生成的氧化膜由致密的Fe3O4 内伸层和多孔、疏松的Fe3O4 外延层构成 。
氧化膜的溶解度较高 ， 因而致使给水系统的铁含量较多 。
（2）在300400高温区 ， 水具有的能量使二价铁氧化 。

2、为三价铁 ， 因此在省煤器的出口段到水冷壁的金属表面形成了内层薄而致密、外层也较为致密的四氧化三铁氧化膜 。
（3）随着温度的升高 ， 氧化膜生成的反应控制过程逐渐由电化学反应转向由化学反应为主 。
2超临界、超超临界机组的水质标准尽量纯化水质 ， 减少水中盐类杂质 ， 降低给水中的含铁量 ， 控制腐蚀产物的沉积量 ， 是超、超超临界机组水处理和水质控制的主要目标 。
表1 DL/T912-2005超临界机组锅炉水汽质量指标（期望值）主要控制项目给水蒸汽精处理后水质启动时给水质量冲转前蒸汽质量挥发处理加氧处理氢电导率（25C）（S/cm）0.4S/cm水质达到下列指标时,如果水质不好转,应在4小时内停炉 。
给水PH值低于7.0 ， 立 。

3、即停炉 。
用海水冷却的电厂 ， 当凝结水中的含钠量大于400g/L时 ， 应紧急停机 。
3、超临界、超超临界机组运行中存在的问题3.1锅炉运行压差上升速度快采用挥发处理水化学工况的超临界、超超临界机组 ， 由于从给水带入的铁推积在高压加热器和锅炉水冷壁 ， 这种水工况生成是摩擦系数大、波纹状的水垢 ， 造成锅炉压差大 ， 这增加了给水泵动力费用 ， 当锅炉压差达到限制值时 ， 必须进行化学清洗 。
低加和高加疏水带入系统中的铁含量较大 ， 其溶解度达到饱和后 ， 在除氧器出口到高加管段析出和沉积 。
曾经在一台500MW超临界机组运行的第一年中 ， 从高加管段上清洗出80公斤的水垢 。
部分超临界机组由于锅炉压差大导致限负荷运行 ， 也有的机组因给水泵叶轮 。

4、附着水垢后引起振动增大 。
3.2在全挥发处理水工况下超临界机组的锅炉化学清洗周期短从热力系统在无氧条件下氧化膜的特点可看出 ， 在给水采用加氨和联氨的挥发处理水工况下 ， 除高温段外 ， 中低温段的氧化膜不够致密 ， 即使水质接近理论纯度 ， 给水系统氧化膜释放出微量铁离子仍会下游热力设备发生氧化铁的污堵和沉积 ， 而且氧化铁的沉积速度较快 ， 国内外运行的超临界机组经验表明 ， 锅炉平均化学酸洗周期约为2-3年 。
3.3过热器等管段的氧化皮生长速率快和容易剥落 。
3.4凝结水精处理运行周期短 ， 酸碱用量大 ， 树脂磨损量大 。
4、超临界、超超临界机组水汽品质的控制4.1从化学角度考虑选材问题（1）为防止凝汽器泄漏造成热力系统污染 ， 凝汽器 。

5、管要使用耐蚀管材 ， 海水冷却必须用钛管 。
（2）为防止给水系统的腐蚀和降低腐蚀产物向受热面转移 ， 低压加热器应采用不锈钢管 ， 高压加热器应采用不锈钢管或高铬钢 。
（3）过热器和再热器管的管材指标选择应在考虑抗氧化性能好的同时 ， 更应兼顾抗氧化皮剥离性能好这一指标 。
4.2凝结水精处理系统出水水质控制（1）在超临界、超超临界参数工况条件下 ， 锅炉受热面的温度比较高 ， 容易发生化学物质的沉积 。
其中 ， 最常见的是Na2SO4和NaOH ， 这类物质溶解在蒸汽中后 ， 会对后续的过热器、再热器及汽轮机产生腐蚀 。
因此 ， 必须控制蒸汽中的Na含量小于1g/kg ， 才有可能控制二级再热器中形成的氢氧化钠浓缩液对奥氏体钢的腐蚀和锅炉停用时存 。

6、在于状态的Na2SO4引起再热器的腐蚀 。
控制蒸汽中的钠含量小于1g/kg ， 必须控制凝结水精处理出水水质的钠含量小于1g/kg 。
另外 ， 还需确保凝结器微泄漏的情况下系统仍能达到相应的水质标准 。
建议超临界机组凝结水精处理系统出水水质的控制指标按行业标准的期望值超超临界机组凝结水精处理系统出水水质的控制指标建议如表2所示.表2 建议精处理的出水的控制指标主要控制项目标准主要控制项目标准氢电导率（25）（s/cm）0.08SiO2 （g/L）2Na（g/L）0.5SiO2 （g/L）1Cl（g/L）0.5Fe（g/L）1SO4-（g/L）0.5悬浮物（g/L）5（2）凝结水精处理系统配置凝结水精处理设备 。

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标题：临界|超超临界机组汽水品质控制技术