化学监督与在线化学仪表(西安热工院)

TPRI 水汽系统“核心”监测参数（国外资料）
参数
测量位置
氢电导率
凝结水泵出口
氢电导率 精处理出口或省煤器入口
氢电导率 热段再热蒸汽或主蒸汽
溶解氧 凝泵出口、省煤器入口
钠
凝结水泵出口
钠 精处理出口或省煤器入口
钠
热段再热蒸汽或主蒸汽
pH（炉水）
排污或下降管
方法 在线 在线 在线 在线 在线 在线 在线 在线
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
许多电厂发生精处理系统泄漏氯离子，炉水 浓缩后造成酸性腐蚀爆管。
采用准确的氢电导率测量是可以发现 问题并 加以消除。前提是氢电导率测量准确。
测量值偏高，测量显示pH值始终大于9.0 （合格），运行两年后割管检查发现大量 水冷壁管发生酸性腐蚀，造成重大损失。 经过调查发现，炉水pH值经常低于8.3，炉 水酚酞碱度为零。 ➢ 锅炉酸腐蚀造成爆管引起非计划停机。
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 某电厂给水pH测量值偏高，造成给水pH实 际控制值偏低，导致给水系统发生严重腐 蚀，高加疏水铁含量高达70μg/L。高加腐 蚀泄露会造成高加退出运行，严重影响机 组效率；给水系统腐蚀产生的大量铁会加 速水冷壁的沉积和腐蚀，造成爆管事故的 发生。
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水汽系统化学监督与 在线化学仪表的准确性
西安热工研究院有限公司 电站化学技术部 曹杰玉
TPRI
主要内容
1、化学监督与在线化学仪表的关系 2、化学监督和在线化学仪表准确性的意义 3、在线化学仪表测量不准确的根本原因 4、提高在线化学仪表准确性途径
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问题
➢ 为什么许多电厂水汽品质合格率很高，却 仍然存在腐蚀结垢和积盐问题，有时问题 却很严重？
的，即污染物进入导致炉水pH超出极限，给水系 统腐蚀、传输和沉积。产生腐蚀疲劳损坏的一个 主要原因是水质。பைடு நூலகம்➢ 省煤器：主要腐蚀是点蚀（局部腐蚀）、U形弯 头、管夹、管与管支架处的腐蚀疲劳主要循环化 学损坏成分是溶解氧；主要源来自储存水中的高 溶解氧。
TPRI 2.2影响机组运行的安全性
➢ 过热器和再热器：主要腐蚀损坏：（a）发生在吊 环底部、下垂管低点、特别是再热器内部在停机 过程中暴露于空气的类似位置的点蚀（b）应力 腐蚀裂纹。主要腐蚀性物质为氯化物、硫酸盐和/ 或氢氧化物；其途径通过“携带”从汽包进入或 是随减温器喷雾水进入。
TP1R、I 化学监督与在线化学仪表的关系
1.2取样测量不能取代在线化学仪表化学监督 中的位置
（1）取样测量不能准确测量纯水中的氢电 导率、纯水电导率、pH值、溶解氧等指标；
（2）取样测量人为影响因素降低可靠性；
（3）取样测量是间断性测量，不能及时发 现间断出现的水质异常情况。如蒸汽间断性 带水、精处理系统间断释放阴离子、水汽系 统间断性污染等等。
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 某电厂凝结水在线溶解氧表测量偏低，凝 结水溶解氧长期超标问题未及时发现，造 成凝汽器和低加铜管腐蚀溶解，导致汽轮 机高压缸严重积盐，汽轮机出力和效率显 著降低。
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 2.2影响机组运行的安全性
➢ 水冷壁：氢脆、碱腐蚀和腐蚀疲劳。 ➢ 氢脆和碱腐蚀的根本原因是因水质控制不当引起
TP1R、I 化学监督与在线化学仪表的关系
1.1在线化学仪表测量准确性决定化学监督的 可靠性
许多电厂水汽品质合格率很高，但腐蚀结 垢和积盐问题却很严重，其根本原因是在线 化学仪表测量不准确，未能及时发现问题。
例如某电厂炉水pH监测仪表测量值一直在 9.2~9.8的范围，却发生严重的酸性腐蚀；手 工分析酚酞碱度经常为零，说明pH测量仪表 测量值偏高，实际炉水pH值偏低。
测量频率 连续 连续 连续 连续 连续 连续 连续 连续
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2、化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 2.1对节能降耗影响显著 ➢ 大容量机组对水汽品质要求极高，水汽品
质的准确监测是保证机组安全经济运行的 必要手段。由于多数在线化学仪表的准确 性无法检验，使水汽品质恶化问题得不到 及时发现，导致发电机组水汽系统发生腐 蚀、结垢和积盐，造成巨大的经济损失。
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国外资料
➢ 美国发电厂强迫停机中，估计有50%是因蒸汽发 电装置部件腐蚀造成的，这还造成每年增加30亿 美元运行和检修成本。由于腐蚀，产品成本（电 力）增加百分之十以上；在美国所有工业腐蚀产 物成本中名列第一。部件可用性损失、性能效率 损失和部件使用寿命过早终止等故障，一般是由 锅炉炉管和汽轮机叶片损坏、给水加热器污染和 汽轮机叶片沉淀物等原因引起，由于腐蚀损坏， 需要提前更换省煤器和/或再热器。
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➢ C．部件寿命降低 ➢ 更换主要水冷壁管道 ➢ 更换省煤器 ➢ 更换汽轮机叶片 ➢ 更换再热器 ➢ 更换给水加热器 ➢ 更换过热器
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 例如国内某电厂两台600MW亚临界机组2004年 底相继底投产，由于汽包汽水分离装置缺陷，使 饱和蒸汽中大量带水。由于饱和蒸汽在线钠表和 电导率表测量不可靠，一直未能及时发现该问题， 导致汽轮机高压缸严重积盐，汽轮机效率降低。 06年初检查汽轮机严重积盐，机组满负荷运行时 的蒸汽流量从投产初期的1790t/h（额定蒸发量）， 增加到1900t/h以上，两台机组每年多烧煤 140000t，按每吨200元计算，每年损失2800万元。
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➢ A．可用性损失 ➢ 由于水侧/蒸汽侧腐蚀或沉积导致的管道损
坏 ➢ 汽轮机叶片或轮盘损坏 ➢ 锅炉化学清洗 ➢ 化学问题导致启动延迟/暂停 ➢ 化学问题导致负荷限制或降低 ➢ 化学问题导致停机
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➢ B．效率损失 ➢ 汽轮机叶片结垢 ➢ 给水加热器结垢 ➢ 锅炉排污 ➢ 锅炉效率降低
➢ 锅炉炉管损坏仍然是火力发电厂可用性损失的最 主要原因；仅燃料成本一项就使美国发电行业损 失数十亿美元。在大型火力发电厂中，仅一次需 要三天时间修理的管道故障，就会使发电厂蒙受 一百万美元的损失。
TPR2、I 化学监督和在线化学仪表准确性的意义
➢ 2.2影响机组运行的安全性 ➢ 例如国内某电厂300MW汽包炉，在线pH表