汽轮机积盐

哈尔滨第三发电厂3号、4号机为600MW亚临界机组，在机组

运行过程中，高压调速汽门卡涩，并且有时无法关闭，严重影响机组的

安全运行。

2003年7月,3号机组大修检查，高压调速汽门积盐严重，无法

打开，最后返回厂家。

2005年2月,4号机组中修过程中，将4号机高压调速汽门上的

积盐打磨干净,

2005年9月，发现高压调速汽门又有涩现象，将其打开后，发现阀

头、阀杆处有红灰色积盐，将积盐刮下送黑龙江省电力科学院进行分

析,其成分如下：氧化铁:27.56%,氧化铝449%,氧化钙:1.1%,氧化

铜:2.75%五氧化二磷：61.5%三氧化硫：1.06%。根据积盐成分初步分析，

主要是由磷酸三钠、氧化铁沉积造成的。可是哈尔滨第三发电厂3号、

4号机组炉水质量控制非常好，磷酸盐控制在0.4mg/L左右，二氧化硅

含量在30-50 g/L之间（国家规定600MW机组的炉水磷酸盐含量是

0.3 - 2 a g/L,二氧化硅含量小于200卩g/L）。蒸汽各指标也都控制在国

家标准范围内。为什么各个水汽指标都控制在国家标准范围内，高压

调速汽门还积盐如此严重，这让我们百思不得其解。直到2005年10

月运用离子色谱对蒸汽进行分析，其原因才初露端倪。

2高压调速汽门积盐原因分析10月、11月运用离子色谱对哈尔滨第三发电厂磷酸盐含量水样

分析结果见表一

表一

可以发现，尽管600MW机组炉水磷酸盐含量远低于200MW机

组,由于饱和蒸汽压力和汽包结构不同，其饱和蒸汽的磷酸盐含量远远

高于200MW机组。在饱和蒸汽中，磷酸三钠溶解携带系数非常小，当

饱和蒸汽压力为17.64M Pa时，磷酸三钠的溶解携带数可以忽略不计，其携带系数等于湿分；当饱和蒸汽压力超过19.6MPa后,磷酸三钠的

溶解携带开始增大。

我厂#3机饱和蒸汽压力是18.26 MPa低于19.6M Pa所以,其携带

的磷酸盐主要为机械携带。2005年11月9日9:00,#4机炉水磷酸

盐含量310 a g/L,硅29.7 a g/L,还有其他微量组分如氯化钠、硫酸钠、

铜离子、铁离子、钙离子等。随着锅炉的蒸发这些可溶盐进入蒸汽中

其中磷酸盐是机械携带,其他组分以机械携带和溶解携带两种形式存在。

在过热器中，饱和蒸汽的温度从379C渐渐升到540C。在此过

程中蒸汽中组分开始发生变化,共可分为三类。

第一类是磷酸钠、硫酸钠,它们在蒸汽中的溶解度随着温度的上

升而降低，在374C以上，它们在蒸汽中的溶解度几乎为零。也是说在

饱和蒸汽变成过热蒸汽,饱和蒸汽中的水滴全部变成蒸汽后, 磷酸钠、硫酸钠便析出,以固体小颗粒的形式存在。

第二类铜离子、铁离子、钙离子,它们在蒸汽中的溶解度随着温

度的上升而上升。但是它们在蒸汽中的溶解度非常小,饱和蒸汽中的小水滴蒸发的过程中,所溶解的这些物质一部分转入过热蒸汽,一部分以固体小颗粒形式析出。第三部分是各种硅化合物、氯化钠, 这部分

溶解度随着温度的上升而升高，例如硅酸钠在540 C的过热蒸汽的溶

解度180g/L，氯化钠540C的过热蒸汽的溶解度10卩g/L以上。饱和

蒸汽中的小水滴蒸发后,硅、氯化钠便溶解在蒸汽中。另外,过热器本体的金属腐蚀产物,在温度发生急剧变化时,过热器管壁上的金属腐蚀产物因与管子金属本体的膨胀率不同,而从金属表面上剥落下来,以固体颗粒的形式存在蒸汽中。

综上所述,在饱和中的水滴蒸发后,蒸汽中有以下固体小颗粒:磷酸钠、硫酸钠、铜、钙、铁离子（有两部分来源:小水滴析出和过热器管壁上的金属腐蚀产物）。其中,磷酸钠最多,因为炉水中磷酸钠含量最

多,并且在饱和蒸汽的水滴全部转化成蒸汽后,这些磷酸钠几乎全部以

固体的形式析出。这些固体小颗粒便有一部分在过热器内沉积。

但是它们在过热器内并不是均匀沉积，主要集中在流通的弯道、

节流处。哈尔滨第三发电厂的3号、4号机的高压蒸汽门呈半圆型，

过热蒸汽从侧面碰到其球面，然后拐90度角流出主蒸汽门。蒸汽中的

固体小颗粒密度比较大，由于离心力的作用便撞到高压蒸汽门的半圆

型门头上，渐渐在此沉积。并且有一小部分蒸汽通过阀杆和阀杆套间

的细小空隙泄露出去，这些细小的固体颗粒就在这些小空隙中沉积，导

致高压调速汽门卡涩。另外，过热蒸汽中的固体颗粒进入汽机后，会造

成固体颗粒磨损、形成沉积物、引起汽轮机腐蚀等危害，以致严重影响汽轮机运行的经济性和可靠性，显著地增加维护费用，并会缩短其使用寿命。

针对以上情况，哈尔滨第三发电厂进行了以下实验:降低汽包液位,

由-22.9mm降到-180mm;尽量保持汽包液位稳定；升降负荷时尽量缓慢。然而检测数据显示，磷酸盐的携带量并没有减少。

2007年7月10日，哈尔滨第三发电厂3号机组进行炉内全挥发处

理实验（在给水中加氨、已醛肟,炉水中不再加磷酸盐），表2是3号机组与3号机组进行炉水全挥处理发实验数据进行综合对比。

表二2007年1 ―― 3月份数据（全挥发处理实验前）

3.结论

通过分析可以得到以下结论：⑴饱和蒸汽Na+离子含量有明显的下降，最高降幅达到53.78%最低降幅达到35.14%。⑵炉水电导率有明显的下降，最高降幅达到32.43%最低降幅达到23.22%。⑶实验全过程平均加氨量为0.0328m3，比炉水磷酸盐处理时高4.79%。⑷炉水pH 值变化不明显。⑸炉水pH值最低8.94最高9.27,炉水pH值合格率

97.02%。⑹给水铁含量变化不大，且在国家控制标准之内。

在全挥发实验中，过热蒸汽中磷酸盐含量为零，并且水汽系统各指标均达到国家标准。由此可见，炉内全挥发处理是解决高压调速汽门积盐的一个有效手段。