一种电站锅炉给水加强碱处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，适用于汽包炉和直流炉，加碱阶段包括：给水系统加碱阶段和给水系统加碱补膜阶段，所述的给水系统加碱阶段包括在凝结水精处理系统出口和高压给水系统的给水泵入口同时进行加碱，并控制给水pH值，主蒸汽中的钠离子浓度；所述的给水系统加碱补膜阶段包括待给水系统形成保护膜后，降低高压给水系统的加碱量，使加入的碱量仅供修补和维持保护膜，同时控制炉水的pH值，主蒸汽中的钠离子浓度。本发明的目的是提供一种对整个热力系统起到防腐的作用还可解决积盐问题，可适用于各类材质的给水系统，可不用再单独选择炉水处理工艺的电站锅炉给水加强碱处理工艺。
【专利说明】—种电站锅炉给水加强碱处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于锅炉给水处理【技术领域】，具体涉及一种电站锅炉给水加强碱处理工艺。
【背景技术】
[0002]给水传统处理工艺有加氨、加氨及联氨处理与加氧处理。给水加氨工艺可能导致给水管，特别是给水系统中含有铜或铜合金的管材因加氨而受到腐蚀，腐蚀产物进入汽包沉积在炉管导致炉管结垢，一方面影响传热增加煤耗，另一方面严重结垢时因过热而引发爆管事故；给水腐蚀产物进入锅炉后或随水蒸汽携带进入汽轮机导致汽轮机不同程度的积盐问题；给水加氧工艺因其指标控制精度较高，加氧工艺未能解决目前较多的超临界机组过热器大量氧化皮脱落而引发的爆管事故，且加氧工艺只局限于给水系统为无铜系统的机组。这两种工艺都有可能给电厂经济性与安全性带来较严重的损失与隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种对给水系统起到防腐蚀作用，可不用再单独选择炉水处理工艺的电站锅炉给水加强碱处理工艺；该工艺能对整个热力系统起到防腐蚀，可缓减给水的流动腐蚀，还可解决积盐问题，残余微量强碱进入蒸汽与汽轮机系统后，可生成铁的羟基络合物，是金属表面形成致密的保护膜，该技术可适用于各类材质与各种炉型的给水系统。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，适用于汽包炉和直流炉，加碱阶段包括:给水系统加碱阶段和给水系统加碱补膜阶段，所述的给水系统加碱阶段包括在凝结水精处理系统出口和高压给水系统的给水泵入口同时进行加碱，并控制给水PH值在9.0~9.6之间，主蒸汽中的钠离子浓度< 10.0 μ g/L ;所述的给水系统加碱补膜阶段包括待给水系统形成保护膜后，维持凝结水精处理系统出口的加碱量保持不变，降低高压给水系统的给水泵入口的加碱量，使加入的碱量仅供修补和维持保护膜，同时控制炉水的PH值在9.0~9.6之间，主蒸汽中的钠离子浓度≤10.0 μ g/L O
[0005]优选的是，所述给水系统加碱阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.Ομ g/L，所述凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于 0.02mol/Lo
[0006]优选的是，所述给水系统加碱阶段中，控制给水和蒸汽的钠离子含量< 10.Ομ g/L，给水和蒸汽的氢电导率≤0.2 μ s/cm。
[0007]优选的是，所述给水系统加碱阶段进入所述给水系统加碱补膜阶段的转换点是:高压给水系统中的铁离子浓度稳定并< 5.Ομ g/L，且炉水中的氯离子< 0.2mg/L，钠离子^ 600.0mg/Lο[0008]优选的是，所述给水系统中含有铜或铜合金材质构成的部件时，所述给水系统加碱阶段进入所述给水系统加碱补膜阶段的转换点是:高压给水系统中的铜离子的浓度稳定并< 3.0 μ g/L，高压给水系统中的铁离子浓度稳定并< 5.0 μ g/L，且炉水中的氯离子^ 0.2mg/L,钠离子< 600.0mg/L。
[0009]优选的是，所述的给水系统加碱补膜阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为
10.0~40.0 μ g/L,凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L,加碱后给水系统中的游离OH 5.Ομ g/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为5.0~10.Ομ g/L，高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于0.02mol/L，加碱后炉水中的碱含量小于 1.0mg/L，炉水中的游离0H -≤1.0mg/Lο
[0010]优选的是，所述给水系统加碱阶段和所述给水系统加碱补膜阶段所加的碱为氢氧化钠水溶液。
[0011]优选的是，所述降低高压给水系统的给水泵入口的加碱量的方法为在高压给水系统的给水泵入口处降低加碱量或调节锅炉排污量。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0013](I)、将配制成一定浓度的氢氧化钠溶液加入到给水中，以调节给水pH值在9.0~
9.6，一方面防止给水、炉水管发生酸性腐蚀，严格控制给水、炉水游离0H —小于1.0mg/L,防止发生苛性腐蚀。因给水加入的氢化钠较传统工艺加药量少很多，且炉水中因给水加入的微量氢氧化钠进入锅炉后不会发生如加磷酸盐处理工艺“隐藏”现象，对给水与炉水指标控制较稳定。另一方面因给水系统中加入微量强碱，氨加入量可大大减少或停止加入，从而减少了给水系统中铜或铜合金管材的氨络合腐蚀。因此给水、炉水品质得到较好的改善，即使锅炉工况发生偏烧或剧烈波动，有一定的蒸汽携水也不会导致汽轮机严重积盐问题的发生。给水加微强碱防腐蚀、防积盐处理工艺对给水管材铜腐蚀与高温过热器管道内大量氧化皮脱落起到一定的抑制作用，进而防止爆管与汽轮机积盐。
[0014](2)、与传统给水加氨或加氧处理工艺相比较，该工艺能够有效避免发生热力系统的铜氨腐蚀与过热器氧化皮脱落而引发的各类热力系统异常与事故；因系统腐蚀产物减少，从而避免汽轮机积盐，有力保障机组长周期安全与经济性运行。该工艺适用于各类材质的给水系统。相对原来处理工艺不需进行大量的系统改造，仅对加药箱进行一定的改造，投入少，且只改变了给水加药种类，加药量大大减少。可极大地提高给水、炉水纯度，即使蒸汽有携带，同样可确保蒸汽品质。指标运行控制简单。因该工艺正常运行时可将汽包炉排污全关，排污量较磷酸盐系列大大减小，不但节约了除盐水补水量，还提高了机组热效率，长期节能效益同样显著。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本发明的说明书，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0016]本发明提供的一种电站锅炉给水加强碱处理工艺适用于汽包炉和直流炉。汽包炉的锅炉给水系统中的水汽循环过程为:凝汽器中的凝结水经过凝结水泵后进入凝结水精处理系统，经过凝结水精处理系统进行净化处理的凝结水变为高纯水，经过凝结水精处理系统出口加碱点向低压给水系统(主要包括从凝结水精处理系统至除氧器之间的管路系统)加入氢氧化钠水溶液，加碱后的高纯水依次流经低压加热器和除氧器，除氧器出口的高纯水经给水系统加碱点向高压给水系统(主要包括从给水泵出口至省煤器之间的管路系统)加入氢氧化钠水溶液，加碱后的高纯水依次流经省煤器、水冷壁，在水冷壁吸收热量后变为饱和蒸汽，饱和蒸汽进入过热器进一步吸热成为过热蒸汽，也称为主蒸汽，主蒸汽流经汽轮机、再加热器后进入凝汽器凝结成水，完成一个水汽循环过程。
[0017]其中，加碱过程分为两个阶段，包括给水系统加碱阶段和给水系统加碱补膜阶段。在给水系统加碱阶段，本发明在凝结水精处理系统出口加碱点和高压给水系统的给水泵入口即给水系统加碱点同时加入氢氧化钠水溶液，控制凝结水精处理系统出口加碱点和给水系统加碱点的加入氢氧化钠水溶液的量，控制给水PH值在9.0~9.6之间，主蒸汽中的钠离子浓度< 10.0 μ g/L。待高压给水系统的给水泵入口取水样点(即高压加热器与省煤器之间管路上的取水样点)处的铁离子长期稳点并≤5.0 μ g/L，且炉水中的氯离子≤0.2mg/L,钠离子< 600.0mg/L，则进入给水系统加碱补膜阶段。
[0018]如果给水系统或蒸汽系统中含有铜或铜合金材质构成的部件，待高压给水系统中的铜离子的浓度稳定并< 3.0 μ g/L,铁离子长期稳点并< 5.0 μ g/L,且炉水中的氯离子(0.2mg/L,钠离子< 600.0mg/L,则进入给水系统加碱补膜阶段。
[0019]在给水系统加碱补膜阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L，所述凝结水精处理系统出口的加碱浓度小于0.lmol/L，给水系统中的游离OH 一^ 5.0 μ g/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为5.0~10.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口的加碱浓度小于0.02mol/L，炉水中的氢氧化钠含量小于1.0mg/L，炉水中的游离0H —< 1.0mg/L ο降低高压给水系统的给水泵入口的加碱量的方法为在高压给水系统的给水泵入口处降低加碱量或调节锅炉排污量。
[0020]在本发明实施过程中，密切监视低压加热器与给水泵之间管路上的取水样点、高压加热器与省煤器之间管路上的取水样点和水冷壁入口取水样点的PH值，控制给水pH值在9.0~9.6之间，控制炉水的pH值在9.0~9.6之间；密切监视主蒸汽取样点，控制主蒸汽中的钠离子浓度< 10.0 μ g/L。
[0021]本发明的工作原理为:在给水系统和蒸汽系统中，氢氧化钠与氧化铁发生反应，生成铁的羟基络合物，使金属表面形成致密的保护膜；因加强碱的加入，可杜绝给水系统发生二氧化碳腐蚀，另一方面可防止铜或铜合金的腐蚀。
[0022]实施例1:
[0023]云南某600MW燃煤发电机组，属于亚临界压力汽包炉，实施本发明前，在炉水品质合格条件(炉水合格的标准为炉水电导率为15 μ s/cm~25 μ s/cm,炉水中Ρθ/_为1.0mg/L~2.0mg/L,炉水中硅< 80μ g/L)，炉水pH值为9.3~9.5之间，机组负荷在550丽以上时候，主蒸汽钠含量经常达到30 μ g/L~50 μ g/L,主蒸汽氢电导率大于0.3 μ s/cm,汽机高压调节级压力与一段抽汽压力均已超过规定值，且汽机高压调节级压力与一段抽汽压力随着机组的连续运行时间的增加而增加，机组在548丽负荷的情况下汽机高压调节级压力以达到13.1MPa (厂家允许值为13.010^)，一段抽汽压力以达到6.8610^ (额定值为
6.315MPa)，判定为严重积盐。在实施本发明后，炉水pH值为9.0~9.6之间，主蒸汽中钠离子浓度< 5.0 μ g/L,高压给水系统中给水铁离子长期稳点并< 5.0 μ g/L,且炉水中的氯离子< 0.2mg/L，有效的避免了汽轮机快速积盐。[0024]云南某600MW燃煤发电机组运行过程中的加碱量为:
[0025]给水系统加碱阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0yg/L，所述凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于
0.02mol/L。
[0026]给水系统加碱补膜阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述凝结水精处理系统出口的加碱浓度小于0.lmol/L,给水系统中的游离OH —^ 5.0 μ g/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为5.0~10.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口的加碱浓度小于0.02mol/L，炉水中的氢氧化钠含量小于1.0mg/L，炉水中的游离 OH 1.0mg/L ο
[0027]实施例2:
[0028]浙江某1000MW超超临界机组直流锅炉机组，实施本发明前，在给水pH值为9.0~
9.6的时候，给水系统中的铁离子、铜离子经常超标，有时候达到值高达14μ g/L，水冷壁节流圈经常性发生金属腐蚀产物沉积，每季度必须停机清洗一次。在实施本发明后，炉水PH值在9.0~9.6之间，主蒸汽中钠离子浓度< 10.0 μ g/L，高压给水系统中给水铁离子长期稳点并< 5.0 μ g/L，有效的避免了汽轮机快速积盐。
[0029]浙江某1000MW超超临界机组直流锅炉机组运行过程中的加碱量为:
[0030]给水系统加碱阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0μ g/L，所述凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于
0.02mol/L。
[0031]给水系统加碱补膜阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述凝结水精处理系统出口的加碱浓度小于0.lmol/L,给水系统中的游离0H —^ 5.0 μ g/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为5.0~10.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口的加碱浓度小于0.02mol/L，炉水中的氢氧化钠含量小于1.0mg/L，炉水中的游离 0H —< 1.0mg/Lο
[0032]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:适用于汽包炉和直流炉，加碱阶段包括:给水系统加碱阶段和给水系统加碱补膜阶段，所述的给水系统加碱阶段包括在凝结水精处理系统出口和高压给水系统的给水泵入口同时进行加碱，并控制给水PH值在.9.0~9.6之间，主蒸汽中的钠离子浓度≤10.0 μ g/L ;所述的给水系统加碱补膜阶段包括待给水系统形成保护膜后，维持凝结水精处理系统出口的加碱量保持不变，降低高压给水系统的给水泵入口的加碱量，使加入的碱量仅供修补和维持保护膜，同时控制炉水的PH值在9.0~9.6之间，主蒸汽中的钠离子浓度≤10.0 μ g/L。
2.根据权利要求1所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述给水系统加碱阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L,所述凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为10.0~.40.0 μ g/L，所述高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于0.02mol/L。
3.据权利要求2所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述给水系统加碱阶段中，控制给水和蒸汽的钠离子含量≤10.0 μ g/L，给水和蒸汽的氢电导率≤0.2 μ s/cm。
4.根据权利要求1所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述给水系统加碱阶段进入所述给水系统加碱补膜阶段的转换点是:高压给水系统中的铁离子浓度稳定并≤ 5.0 μ g/L,且炉水中的氯离子≤ 0.2mg/L,钠离子≤600.0mg/L。
5.根据权利要求1或4所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述给水系统中含有铜或铜合金材质构成的部件时，所述给水系统加碱阶段进入所述给水系统加碱补膜阶段的转换点是:高压给水系统中的铜离子的浓度稳定并≤ 3.Ομ g/L，高压给水系统中的铁离子浓度稳定并≤5.0 μ g/L，且炉水中的氯离子≤0.2mg/L，钠离子≤600.0mg/L。
6.根据权利要求1所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述的给水系统加碱补膜阶段中，凝结水精处理系统出口的加碱量为10.0~40.0 μ g/L，所述凝结水精处理系统出口所加的碱的浓度小于0.lmol/L,加碱后给水系统中的游离OH —≤5.0 μ g/L ;高压给水系统的给水泵入口的加碱量为5.0~10.0 μ g/L,所述高压给水系统的给水泵入口所加的碱的浓度小于0.02mol/L，加碱后炉水中的碱含量小于1.0mg/L，炉水中的游离OH≤ 1.0mg/Lο
7.根据权利要求1所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述给水系统加碱阶段和所述给水系统加碱补膜阶段所加的碱为氢氧化钠水溶液。
8.根据权利要求1或6所述一种电站锅炉给水加强碱处理工艺，其特征在于:所述降低高压给水系统的给水泵入口的加碱量的方法为在高压给水系统的给水泵入口处降低加碱量或调节锅炉排污量。
【文档编号】C02F1/66GK103553198SQ201310548298
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】马祝平 申请人:马祝平