嘉兴发电厂300MW亚临界机组汽包式锅炉最佳连续排污流量的研究与应用

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炉水含盐量与连续排污量的关系
理论上， 对炉水含盐量与连排流量之间的关
式中： !"
系也可以采用与上述类似的方法分析 # 但是， 对于 以除盐水为补水的亚临界锅炉而言， 在正常情况 下， 炉水所含的盐的很大一部分来自于炉水中加 入的药品 # 因此， 炉水含盐量与排污率之间的关系 要受加药量和加药方式的较大影响 # 如果锅炉采用间断加药方式， 很难对炉水含 盐量与排污率之间的关系作出定量分析 # 如果锅 炉采用连续加药方式， 并假设加药量与给水量成 正比， 则可以证明， 在锅炉的汽水系统达到平衡、 炉水水质达到稳定时， 炉水的含盐量可由下式表 示 *" % 式中： *" *$% *( #* &’ " （ * ’ *( ） #* ’ " $% （3）
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安全经济运行的重要因素， 如果炉水水质不良， 锅 炉、 汽轮机的安全性和经济性都会受到较大影响 ’ 为保证炉水合格， 发电厂在运行中必须从锅炉连 续和定期地排除一部分炉水， 称为排污 ’ 连续排污 的目的是防止炉水中的含盐量和含硅量过高， 清 除炉水中细微的或悬浮的水渣等杂质 ’ 连排流量 过小时， 炉水中的含盐量和含硅量可能会超过允 许值， 水渣也可能会过多， 这可能会引起炉管积 垢、 腐蚀、 堵塞， 并引起蒸汽汽质不良， 危及锅炉、 汽轮机的安全经济运行； 连排流量过大时， 大量的 高压高温炉水被无谓地排掉， 会造成不必要的热 量和工质损失 ’ 既然连排流量过大过小都不利， 所 以必然存在最佳值 ’ 所谓最佳连排流量是指在既 能保证炉水水质合格、 稳定， 又能尽量减少排污所 造成的热量和工质损失的条件下， 锅炉应具有的 连排流量 ’ 它是随着锅炉的给水水质和蒸发量等 条件的变化而变化的 ’ 理论上， 发电厂在运行中应按照最佳值的要 求对连排流量进行调节， 然而， 由于国内机组初装 时普遍未配连排自动调节系统， 运行人员又难于
排污率对炉水硅影响 &43 ) 5 !$% ) 说明在此情况下， 较大， 其原因在于此时硅在饱和蒸汽中的溶解度 较小， 炉水中硅的浓度较高 ! 但是对压力为 &4 ! , -./ 左右的亚临界压力锅炉， # 值一般在 , ! ,4 左 由式 （ &） 可知， 排 右， 此时假设排污率 " 为 , ! ,&， 污率 " 变化时， 比如 " 从 , ) ,& !" 的变化很小， 减小到 , ) ,,0， !" 仅仅从 && ) 3 !$% 增大到 && ) 4 !$% ) 说明在此情况下， 排污率对炉水硅影响较小， 其原 因在于此时硅在饱和蒸汽中的溶解度较大， 炉水 中硅的浓度较低 ) 文献 ［$］ 还详细分析了排污率等改变时， 炉水 硅随时间变化的特性 ! 指出： 当排污率等改变时， 炉水硅将随时间按指数规律向新的平衡值过渡 ! 研究表明， 对于嘉兴电厂这台 $,,-! 的亚临界机 组而言， 炉水硅的过渡过程大约需要 $ 6 07 ! 综上所述， 对于嘉兴电厂这台 $,,-! 的亚临 界机组而言， 排污率的大小对炉水硅的影响较小， 在排污率或其他影响因素改变时， 炉水硅由一个 平衡值向另一个平衡值过渡所需的时间大约为 $ 6 0" #
炉水中盐的质量浓度， ( ) *； ! 给水中盐的质量浓度， ( ) *； ! 单位给水量中因加药而增加的 盐 量， ( ) *； ! 盐的携带系数 )
在这种情况下， 炉水含盐量和排污率之间的 关系与炉水硅和排污率之间的关系相类似 ! 不过，
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潘志强等：嘉兴发电厂 "##$! 亚临界机组汽包式锅炉最佳连续排污流量的研究与应用
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连续排污对调节炉水水质的作用
对于亚临界压力、 采用磷酸盐处理的汽包式
锅炉而 言， 反 映 炉 水 水 质 的 指 标 有 .9 值、 含盐 ［!， )］ 量、 含硅量、 磷酸根浓度、 氯离子浓度等 ’ 在这 些指标中， 与连排流量关系最密切的是含硅量， 其 次是含盐量， 而与连排流量关系最不密切的是 .9 值和磷酸根浓度 ’ 这是因为， 在稳定情况下， 炉水 中所含的硅的唯一来源是给水， 它除被饱和蒸汽 携带出一部分外， 另一主要去向是排污 ’ 在锅炉蒸
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炉水中的盐的成分很复杂， 由于不同种类盐的携 带系数差别很大， 因此， 对不同种类的盐， 排污率 的影响情况差别很大 ! 不管采用间断加药方式， 还是采用连续加药 方式， 一般来说， 对携带系数越大的盐， 排污率的 影响越小， 对携带系数越小的盐， 排污率的影响越 大； 炉水的压力越高， 各类盐的携带系数就越大， 相应地， 排污率的影响就越小 ! 嘉兴电厂这台 "##$! 机组采用的是间断加 药方式 !
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嘉兴发电厂 !""#$ 亚临界机组汽包式锅炉 最佳连续排污流量的研究与应用
潘志强!，杨 桦!，吴孚辉!，姚秀平)，王
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（! ’ 嘉兴发电厂， 浙江 嘉兴 摘
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要：分析了炉水水质与连续排污流量之间的关系， 研究并得出了与嘉兴发电厂 ! 号 #**47 亚临界机组
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发量一定、 补水水质和水量也一定时， 排污量大， 炉水的含硅量就低， 排污量小， 炉水的含硅量就 而且还来 高 ! 而炉水中所含的盐不仅来源于给水， 源于磷酸盐处理时加入到汽包内的钠盐， 因此， 除 上述因素外， 炉水的含盐量还受加药量的影响 ! 至 于 "# 值和磷酸根， 则主要取决于加药量 ! 由此可见， 对于亚临界压力、 采用磷酸盐处理 的锅炉而言， 连续排污对炉水的含硅量有最直接 的影响 ! 在加药连续、 加药量恒定的情况下， 连排 对炉水的含盐量也有较直接的影响 ! 此外， 连排对 炉水中悬浮的水渣的量也有直接的影响 ! 当然， 在 特殊情况下， 在调节炉水的磷酸根浓度和 "# 值 方面， 连排也可以起到一定作用 !
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炉水水质与连续排污量关系试验
以上从原理上分析了排污率对炉水的含硅量
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的运行条件相适应的最佳连排流量 ’ 为按照最佳值的要求调节连排流量， 对该机组配置了一套连排自动调节 系统 ’ 运行情况表明， 采用该调节系统可取得良好效果 ’ 关键词：锅炉； 炉水水质； 连续排污； 最佳值； 自动调节 中图分类号：54/)! 文献标识码：6
引
言
热力发电厂炉水的水质是影响电厂热力设备
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最佳连续排污量炉水的含硅量和电导率为依据实施连 排流量自动调节， 并提出如表 ) 所示的最佳连排 流量数据 !
表# 与各种 $%&’ 值、 电导率值相对应的 最佳连排流量
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和含盐量的影响情况， 为检验有关结论， 我们在所 研究的 "##$! 机组上进行了一定的试验 ! 试验 中， 机组的负荷保持在 %"#$! 左右， 给水量和给 水硅基本保持稳定 ! 在此条件下， 以 %& ’ ( 左右的 变化 量， 将 连 排 流 量 从 %& ’ ( 递 增 到 )%& ’ (， 又从 反复多次 ! 对含硅量用在线硅 )%& ’ ( 递减到 %& ’ (， 表进行测量， 对含盐量则用电导率反映并用在线 电导率表进行测量 ! 试验表明， 当该机组的连排流量在 % * )%& ’ ( 的范围内变化时， 炉水硅只在 %+ * "" , ’ - 的范围 ! 内变化 ! 在变化的规律上， 虽然多数情况下炉水硅 是随着连排流量的增大而降低的， 但也有与此不 一致的情况 ! 其原因在于对这台亚临界机组而言， 排污率的影响比给水硅的影响小， 排污率变化所 引起的炉水硅的变化被给水硅波动所引起的炉水 硅的变化所淹没， 这在某种程度上证明了前面理 论分析中所得出的结论是正确的 ! 由于该机组采用的是间断加药方式， 所以在 试验中， 我们特别测量了炉水电导率在加药前后 的变化情况 ! 试验表明： 当将机组的连排流量保持 在 %& ’ ( 时， 加药前后， 炉水的电导率可从 )# . ’ /0 ! 左右升高到 )+ 当将机组的连排流量 . ’ /0 左右； ! 保持在 )%& ’ ( 时， 加 药 前 后， 炉水的电导率可从 对该 1 . ’ /0 左右升高到 )" . ’ /0 左右 ! 这说明， ! ! 机组而言， 加药对炉水含盐量的影响大于连排流 量对炉水含盐量的影响 ! 该试验还表明， 当电导率 在 )+ 炉水水质一般 . ’ /0 以下的范围内变化时， ! 不大 可 能 发 生 异 常 变 化， 只有当电导率达到 炉水水质才有可能发生异常变 )+ . ’ /0 以上时， ! 化!
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炉水含硅量与连续排污量的关系
如上所述， 炉水的含硅量是一个重要的炉水
水质指标 ! 文献 ［$］ 曾详细地分析了炉水的含硅量 与各种影响因素之间的关系， 由该文可知， 在锅炉 的汽水系统达到平衡、 炉水水质达到稳定时， 炉水 的含硅量的值可由下式表示 &’ " （&） ! # ’ " $% 炉水的含硅量， 即炉水中硅的质量 !" % 浓度 （以下简称炉水硅） ， ( ) *； ! !$% # 给水的含硅量， 即给水中硅的质量 浓度 （以下简称给水硅） ， ( ) *； ! 硅酸的携带系数， 即饱和蒸汽的含硅 量 !& 与 炉 水 含 硅 量 !" 之 比， # % !& ’ !" ； " 锅炉的排污率， 即连排流量与锅炉蒸 发量之比， " % ( " ’ (& ) 式 （&） 表明， 在锅炉的汽水系统达到平衡、 炉 水水质稳定时， 炉水硅的高低的确与排污率的大 小有明确的关系 ! 但是， 应该指出， 当硅酸的携带系数 # 具有 不同值时， 排污率对炉水硅的影响有很大的不同 ! 由于 # 值的大小最主要地取决于炉水压力的高 ［&］ 低 ， 因此， 在不同压力等级的锅炉中， 排污率对 炉水硅的影响有很大的不同 ! 对压力为 + ! ,-./ 左右的中压锅炉， 此时 # 值一般在 , ! ,,, 0 左右， 假设排污率 " 为 , ! ,&， 由式 （&） 可知， 排污率 " 若 比如 " 从 有一定的变化， !" 就会有较大的变化， , ! ,& 减 小 到 , ! ,,0， !" 就 会 从 12 ) 3 !$% 增 大 到
掌握最佳连排流量随给水水质、 锅炉蒸发量等变 化而变化的规律， 因而在运行中很少能做到这一 点 ’ 但确有厂家， 如江苏谏壁发电厂， 在对机组进 行改造时配置了这样的系统并取得了良好效果 ’ 借鉴 这 一 经 验， 我们利用嘉兴发电厂对 ! 号 通过理论分析和试 #**47 亚临界机组大修之机， 验研究得出了与该机组运行条件相适应的最佳连 排流量， 并为其增配了一套连排自动调节系统 ’ 在 系统配置上， 嘉兴发电厂直接利用了机组的 78, 系统， 没有像谏壁电厂那样另配专用系统， 从而减 少了设备管理和维护工作量 ’ 笔者相信这些经验 对其他电厂是有参考价值的 ’