锅炉化学监督的目的是,防止水、汽系统发生腐蚀、结垢和积盐,保证锅炉安全、经济运行。化学监督的主要任务是,对水、汽品质,对设备结垢、腐蚀、积盐程度,对设备投运前金属表面的清洁程度以及停用时的防腐等进行全面地监督和指导。
锅炉化学监督是一项全过程的监督工作,涉及锅炉制造、安装、运行、检修和停备用各个阶段,只有在每一阶段都进行有效地化学监督,才能防止锅炉发生腐蚀、结垢,保证锅炉的安全运行。下面按阶段简单介绍锅炉监督工作中有关化学监督方面的内容。
建设和试运行阶段的化学工作监督包括,锅炉设备进入安装现场前后,化学水处理系统的调整试运行、锅炉设备安装期间至水压试验、锅炉化学清洗、机组启动前的吹洗、启动过程中水、汽取样分析,在线监测系统调试等。
锅炉设备安装前应对设备的制造、保管情况进行详细的记录、并根据设备的防腐情况制定出保证正常安装和运行的措施。
要求锅炉制造厂供应的管束、管材和部件、设备均应经过严格的清扫,管子和管束及部件内部不允许有积水、污泥和明显的腐蚀现象,其中开口处均应用牢固的罩子封好。有些部件和管束应采取充氮、气相缓蚀剂等保护措施。
安装单位应按DL/T
855-2004《电力基本建设火电设备维护保管规程》的规定进行验收和保管。锅炉正式投运生产前应做好停用保护和化学清洗、蒸汽吹扫等工作。
禁止锅炉进入不符合要求的水,进行对过热器、再热器进行水压试验,必须采用除盐水。不具备可靠的化学水处理条件时,禁止启动锅炉。
新安装的锅炉必须进行化学清洗,清洗的范围按DL/T 889—2004《电力基本建热力设备化学监督导则》的规定执行。
新建锅炉化学清洗后应立即采取防腐措施,并尽可能缩短至锅炉点火的时间,一般不应超过20天。
锅炉启动试运行过程应做好水、汽系统的冷态、热态冲洗工作,保证锅炉给水品质符合要求。试运过程必须投入锅内加药处理系统,严格控制炉水、蒸汽品质。高参数的锅炉(300MW及以上的机组),应进行洗硅试运行。
在锅炉运行过程中,为了防止锅炉产生结垢、腐蚀和积盐等故障,要求水、汽质量应达到一定的标准。因此,在运行期间对各种水和蒸汽的一些主要指标进行连续的或定期的分析监督,判断是否符合标准的要求。若不符合要求,则应及时提出调整措施,防止水、汽品质进一步劣化,影响锅炉乃至整个机组的安全运行。
锅炉的水、汽品质应按GB/T 12145-1999《火力发电厂机组及蒸汽动力设备水、汽质量标准》和DL/T
805《火电厂汽水化学导则》中的有关规定执行。
一、锅炉给水质量标准
需要监督的指标有:
1.
硬度。防止在锅炉生成钙、镁水垢。给水的硬度应接近于0μmol/L。
2.
溶解氧。防止给水系统发生氧腐蚀,通常规定省煤器入口的溶解氧小于7μg/L(加氧处理除外)。
3.
铁和铜。防止给水系统腐蚀和防止腐蚀产物被带入锅炉而产生铁垢和铜垢。
4.
pH值。防止水、汽系统发生腐蚀。规定有铜系统pH=8.8~9.3,无铜系统pH=9.0~9.6。
5.
氢电导率: 衡量给水含盐量的综合指标。具有检测方便、准确等优点。通常氢电导率至少在0.3μS/cm以下。
6.
联氨。作为热力除氧后的辅助除氧。运行时应控制过剩的联氨浓度为10~50μg/L。对于无铜的机组也可以不加联氨。
7.
油。如果给水中含有油,进入锅炉后会受热分解成导热系数很小的附着物粘在水冷壁管上,影响传热。
二、炉水质量标准
需要监督的指标有:
1.磷酸根含量(mg/L)。主要针对炉水采取磷酸盐处理的锅炉。为了防止产生钙、镁水垢,锅炉中维持一定量的磷酸根,对于不同压力的锅炉磷酸根的控制范围不同,锅炉压力越高,磷酸根浓度控制越低。
2.含硅量(μg/L)。控制锅炉水中的含硅量的目的是防止蒸汽携带二氧化硅,如果蒸汽携带大量的硅,蒸汽在汽轮机作功,经减温减压后会沉积在高压缸和中压缸上,影响汽轮机的安全经济运行。
3.电导率(μS/cm)。是衡量炉水含电介质(主要是含盐量)的综合指标。具有检测方便、准确等优点。
4.pH值。保持炉水的pH值不低于9
是防止锅炉发生酸性腐蚀的关键。在进行炉水磷酸盐处理时,只有在pH值足够高的条件下,才能生成易被排除的水渣;为了抑制蒸汽携带二氧化硅,通常提高炉水的pH值,使二氧化硅转为硅酸盐,而硅酸盐被携带的可能性非常小。但是,炉水的pH值也不能太高,否则可能发生碱性腐蚀。一般地炉水的pH值不应超过10。
三、蒸汽质量标准
需要监督的指标有:
1.
含钠量。
因为蒸汽中的盐类主要是钠盐,所以可以用含钠量来代表蒸汽含盐量的多少。通常规定含钠量不得高于10μg/kg。
2.
含硅量。蒸汽中的硅会沉积在高压缸和中压缸上,影响汽轮机的安全经济运行。通常规定含硅量不得高于20μg/kg。
3.
氢电导率:是衡量蒸汽含阴离子的综合指标。具有检测方便、准确等优点。通常规定氢电导率不得高于0.3μS/cm。
热力设备大修期间的腐蚀检查,是衡量化学监督工作质量、判断化学监督效果的主要手段。在设备检修前,锅监工程师应与有关部门一起按锅炉化学监督的有关规定提出检查计划和检查项目。
一、对汽包的检查
当汽包人孔门打开后,首先应有化学人员对汽包内壁、汽水分离装置,下降管,导汽管、进水布水装置、炉内加药管等直观检查,除用文字进行描述外还应进行外观拍照并加以说明。
1.
汽包内壁:检查水、汽侧的颜色,有无黄点,水渣和沉积物的分布。
2.
检查下降管附近水渣的集结程度、厚度、颜色及分布。
3.
给水装置;检查出水孔(口)有无水渣、结垢和腐蚀程度。
4.
百叶窗:检查有无铁锈、颜色和盐类的附着情况。
5.
蒸汽孔板:检查有无铁锈、颜色和盐类的附着情况。
6.
导汽管口;检查有无铁锈、颜色和盐类的附着情况。
7.
旋风分离器:检查有无倾斜、倾倒、铁锈、颜色和盐类的附着情况。
8.
连续排污管:检查管孔的污堵情况和外表面的锈蚀情况。
9.
加药管:检查有无裂纹、断裂,管孔的污堵情况和外表面的锈蚀情况。
10.
上升管:检查有无集结水渣、腐蚀坑等。
二、对水冷壁管的检查
1.
锅炉大修时,应对水冷壁割管检查,割管根数不应少于2根(其中一根为监视管),每根长度气割不应少于1米,锯割不应少于0.5 米。
2.
割管部位应按以下原则进行选择
l
若已发生锅炉爆管,应在爆管附近。
l
经外观检查,有变色、胀粗、鼓包部位。
l
用侧厚仪发现有明显减薄的部位。
l
热负荷最高的部位(喷燃器上2米)。
3.
对割取的管样应做好标记,表明向火侧、背火侧、水流方向、标高、位置等
三、对水冷壁下联箱的检查
检查联箱内及管口处的颜色、腐蚀、结垢和结渣厚度以及水渣的堆积程度。
四、对过热器、再热器的检查
重点检查过热器,再热器颜色有显著变化、外径胀粗的管束及下弯头,记录管内的颜色,有无腐蚀点及腐蚀点的分布,有无盐类的附着以及相应的位置、程度。还应根据日常对水、汽品质的监督情况和汽包的检查情况,决定是否对过热器易积盐的部位进行割管检查。
五、对省煤器割管检查
对低温省煤器入口进行割管检查(其中1根必须是监视管)并测量垢量、腐蚀坑的数量、深度,计算出腐蚀深度。
如果低温省煤器腐蚀严重还应对高温省煤器进行割管检查。
对省煤器进口联箱的腐蚀、积渣情况进行检查。
六、对除氧器检查
对除氧器内部的腐蚀情况进行检查。如果除氧器内部装置腐蚀严重,确认不能维持一个大修周期时,应予以更换;如果内部装置发生脱落、倾斜等故障,应予以修复。
热力设备大修检查后,应进行总结和评价,提出报告,报告内容应包括对以前阶段的水、汽质量进行评价,提出改进意见。
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