空冷机组汽轮机积盐原因分析及处理措施
摘要：汽轮机的腐蚀与积盐与蒸汽的品质密切相关。
新空冷机组投运的前几年，热力系统内的含硅量很高，而粉末树脂过滤器除硅效果差，溶解下来的硅单靠锅炉排污排出。
机组在正常运行期间系统内的硅含量整体偏大，常以二氧化硅的形式从蒸汽中析出，沉积在汽轮机的中、低压缸内，低压缸内沉积的量最大。
关键词：汽轮机积盐硅垢沉积
一、机组概况
河津发电分公司二期2×300MW燃煤机组锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1056/17.5-YM21型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，最大连续蒸发量：1056T/H。
汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK-300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排气、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机。
#3空冷机组于2005年6月投入运行，2009年5月停机转入A修。
二、#3空冷机组汽轮机叶片积盐情况
2009年A修期间，在对汽轮机解体检查中发现低压缸从1级到6级颜色由1、2级的钢灰色夹杂少许锈红色逐渐过渡到5、6级不均匀的红褐色。
1级、2级基本无沉积物，3级、4级有沉积物，呈土灰色，4级较3级沉积物多，背汽侧比迎汽侧沉积物多，颜色为土灰色夹杂少许土黄色，最厚处接近1毫米。
第5级迎汽侧沉积物少，部分面积有沉积物，背汽侧布满红褐色、针尖状沉积物，较多。
第6级仅有少许沉积物，叶片边缘1/6面积光滑，无沉积，呈金属亮色，其余部分有少许沉积物。
刮取第4级、第5级叶片上的沉积物，进行计算得出：
图1：低压缸第4级叶片背汽侧
图2：低压缸第5级叶片背汽侧
三、#3空冷机组汽轮机积盐原因分析
#3空冷机组低压缸积盐的主要成分为二氧化硅（见下表盐垢成分分析），分析汽轮机积盐的原因主要有以下几个方面：
附：#3机组A修低压缸垢样分析数据
（一）#3机组试运行期间及投产初期水汽质量较差是造成汽轮机积盐的主要原因之一。
一般新空冷机组投运的前几年，往往热力系统内的含硅量很高，主要是空冷系统在安装施工过程中有大量的灰尘、砂粒等落入其中，庞大的空冷设备死角又比较多，在机组运行过程中，灰尘、砂粒等杂质会慢慢溶解于水汽系统内，再加上粉末树脂过滤器除硅效果又差，夏季高温情况下不能连续运行等问题，
导致系统溶解下来的硅单靠锅炉排污排出，造成汽水系统水质硅含量偏高。
通过查阅水汽系统查定数据发现：05年机组运行期间蒸汽二氧化硅和铁含量经常超标，06年起蒸汽铁含量和二氧化硅基本能达到标准要求，但有时接近标准规定上限，07年以后蒸汽中的铁含量基本控制在4ug/L～8ug/L之间，二氧化硅含量控制在4ug/L～7ug/L之间，蒸汽水质已趋于稳定。
（二）锅炉启动时水汽系统冲洗不彻底是造成汽轮机积盐的主要原因之二。
由于机组整套启动前没有安排充足的时间对凝汽器热井、除氧器及锅炉本体等提前进行预冲洗，加上机组启动过程中点火前的炉水水质和冲转前的蒸汽品质未能达到要求，造成机组并网后汽水系统硅含量长时间超标，使汽轮机发生硅垢沉积的可能性大大增加。
（三）汽包水位线不明显导致短期内蒸汽品质不良。
本次#3机A修发现汽包水位线汽包水位线不清晰，在二分之一到三分之二处波动。
表明机组运行期间汽包水位波动剧烈，机组运行期间瞬间的高水位也可能会造成短期的蒸汽品质不良。
（四）目前锅炉排污方式不尽合理。
#3机组长期排污采用连排方式，可以连续不断地将汽包中的水面附近的炉水排出炉外，但部分水渣、沉淀物和腐蚀产物就无法有效的排出，以形成二次水垢和堵塞管路，因此保证蒸汽品质的最佳排污方式需要经过专门的水汽调整试验确定。
四、减少#3空冷机组汽轮机积盐的处理措施
（一）对汽轮机低压缸各积盐部位进行打磨处理。
打磨后要求表面光滑，不留死角。
（二）做好机组大修期间的停炉保护工作：
1.在机组停机前，提前了解机组停机的原因、停运检修周期等，以便及早确定停炉保护方式，以降低停机期间水汽系统管道的腐蚀，减少系统的腐蚀产物。
2.对机组检修期间拆除下来的水汽系统管道或需更换的管道，必须第一时间做好封口工作，防止空气中漂浮的尘土、保温棉等杂质进入管道内部。
3.对汽包、除氧器、凝汽器热井、空冷塔以及高、低加等大型容器，在打开后必须彻底清理内部的沉积物和积水；在检修工作结束后必须将检修残留物和掉落的碎屑、杂质等再次清理干净。
（三）做好机组启动期间的冲洗工作
1.将机组冷态冲洗工作列入计划检修工期内，以确保将汽包、除氧器、凝汽器热井以及高、低加等大型容器冲洗干净。
2.在机组启动期间，点火及冲转的时间必须以水质合格为前提。
3.在低压系统水质冲洗合格后，在转入炉本体冲洗前及时100%投运粉末树脂过滤器。
4.机组启动期间，应加强锅炉排污，在点火后将汽包连排和定排的阀门尽可能开至最大，以缩短汽水品质合格的时间。
（四）做好机组正常运行期间的水质调整工作：
1.机组正常运行期间，严格按照GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》导则，根据机组负荷的变化情况及时调整汽水水质，将水汽指标控制在合格范围内。
2.分析粉末树脂在夏季高温下运行的可行性，力争实现粉末树脂过滤器在夏季高温下能够连续稳定运行，防止低压系统的腐蚀产物进入后续系统影响机组水质。
（五）对粉末树脂过滤器一用一备的设计运行方式调整为双过滤器并列运行方式。
在机组正常运行过程中保证凝结水100%通过粉末树脂过滤器处理。
（六）开展空冷机组的水汽优化试验和热化学试验。
根据试验结果确定最佳汽包水位线，减少机械携带；确定最佳炉水pH值，减少溶解携带；确定科学的锅炉排污标准，包括以炉水氢导、二氧化硅等指标综合控制排污时机，同时进行底部排污试验，确定最佳定排周期，一方面减少系统补给水量，另一方面将通过补水带入系统中的硅完全排出，达到即不过量排污又使机组汽水品质合格，有效防止因运行控制与调整不当造成的汽轮机积盐问题。
五、结束语
综上所述，通过全面分析得出热力系统中硅含量偏高的原因所在，并在原因分析清楚的基础上，提出了相应的对策措施，首先改善锅炉补给水水源降低补入系统中的硅，然后通过锅炉热化学实验及优化精处理运行方式，有效去除补给水带入系统中的硅，进而降低整个系统中的硅含量，另外从改进机组启动冲洗方式方面也提出了相应的改进措施。
相信通过上述改进措施的顺利实施，可以有效降低热力系统中的硅含量，减少汽轮机中二氧化硅沉积，保证机组的安全经济稳定运行。
参考文献
[1] 《化学监督导则》中华人民共和国国家发展和改革委员会，中国电力出版社出版、发行，2006.9。
中国电机工程学会火电分会化学专委会.171-171.
[2]《动力设备水处理手册》宋瑞卿主编中国电力出版社。
[3] 王应高. 基于热化学试验的600MW亚临界机组汽轮机积盐分析[C]. 中国电机工程学会火电分会化学专委会2009年学术年会论文集.中国武汉.2009年.
王耀（1977年生），男，山西孝义人，大学本科，工程师。
