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摘 要:针对目前电力市场疲软,发电机量锐减,机组停机备用时间较长的现状,为了确保机、炉停运期间安全,防止设备腐蚀现象的发生,经对省内外同类型同容量机组的大量调研,并通过多次现场实践,对各种停炉保护方法的保护效果进行比对,最终确定了对该公司2台300 MW机组,停机时长超过1个月时,实行纯十八胺停炉保护,1个月以内的实行炉侧热炉放水机侧加氨-联氨湿法保护,并经多次实际使用,機组经上述保护后再次启动,水汽品质合格的时间大幅度缩短,机组的排水量锐减,起到了显著效果,且在后期的运行中,水汽品质优良,炉侧排污大幅度减少,正常运行补水率明显降低,具有重要的经济、环保意义,说明用纯十八胺进行长期停炉保护是成功的,可以推广使用。
关键词:纯十八胺 停炉保护 探索 实践
中图分类号:TK224 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)06(a)-0029-02
目前及以后相当长的一段时间内,因电力市场与产能过剩等原因,侯马热电分公司的机组只能保持单机运行甚至双停,这也是各发电公司共同面临的困难,长期停炉保护显得越来越重要。如何防止停炉腐蚀,提高机组停运期间的安全,是当下迫切需要解决的重要技术问题。经过大量调研,比对和筛选,确定了纯十八胺长期停炉保护方法的应用,经实践检验,该方法达到了预期的效果,具体情况如下。
1 侯马热电机组情况简介
山西侯马热电分公司300 MW锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用平衡通风、四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤。在机组电负荷为326.7 MW时,锅炉的最大连续蒸发量为1 065 t/h;机组电负荷为300 MW时,锅炉的额定蒸发量为1 032.6 t/h。#1.2机组分别于2014年10月、11月份投产,至今已运行2年半时间,投产后,基本上为单机运行,个别月份双机运行或停运,机组迫切需要进行有效可靠的保护。
2 长期停炉保护的目的及重要性
停用保护目的是降低发电机组在整个停用期间的腐蚀,另外可以清除结垢物,使机组再次启动时减少锅炉冲洗时间,节约燃煤、燃油、水资源,使机组尽快投入运行。
机组投运后,能尽快缩短水汽品质达到合格时间,提高水汽质量,减少机组排污水量,降机机组运行补水率,有节水节能,降低发电煤耗,提高经济、环保及设备安全性方面的效益。
如不进行有效的保护,可能会因停用期间的严重腐蚀,造成设备泄漏,大量的铁腐蚀产物进入水汽系统,造成水冷壁内管壁上铁垢的生成,此垢如不及时酸洗清除,还会造成垢下腐蚀及水冷壁局部过热爆管的恶性事件,严重时会造成水汽系统的铁含量随机组负荷的增加而急剧飞升,造成被迫停机。所以,做好机组的停运保护是非常重要的,是电力安全生产的一项重要的技术保证措施。
3 调研情况
经调研,用纯十八胺进行停炉保护的优点有:纯十八胺停炉保护剂加入水汽系统后,可在金属表面形成一层单分子或多分子膜,起屏障隔离的作用,使水中的溶解氧不能同金属表面接触,从而避免金属腐蚀。纯十八胺停炉保护剂使用时操作简便,该药品不含表面活性剂,成膜均匀;特别是机侧及水汽系统汽侧保护效果优良,现已得到了广泛的应用。现使用纯十八进行停炉保护的兄弟单位有榆社电厂、临汾热电、塔山电厂、同华电厂。
4 实践情况
4.1 调研情况
根据调研情况,建议在该厂试用更加安全有效的纯十八胺停炉保护剂,由药品厂家现场负责停炉加药工作的技术指导,以确保机组的保护效果,防止机组停运阶段腐蚀情况的发生。
4.2 纯十八胺保护情况
4.2.1 十八胺理化性质
十八胺也称十八烷基胺,分子式为CH3(CH2)16CH2NH2,白色蜡状固体结晶,弱碱性,易溶于氯仿,溶于乙醇、乙醚和苯,微溶于丙酮,难溶于水,密度为860 kg/m3,凝固点为52.9 ℃,沸点为348.8 ℃。
4.2.2 十八胺理化性质
十八胺对皮肤、眼睛和黏膜有刺激性,但不会因吸入而中毒。美国食品与药物管理局准许在蒸汽加工食品时,蒸汽中十八胺的浓度不超过3 mg/L。在火电厂中用十八胺停炉保护时,其用药浓度不会达到具有毒性的范围
4.2.3 纯十八胺保护方法的特点
(1)保护时间长,可达3个月以上。
(2)对锅炉水冷壁、过热器、再热器、汽轮机、给水系统等整个水汽系统都能起到保护作用。
(3)停机后不要求系统严密,机组解体(大小修)或不解体(停备用)均可采用。
4.2.4 专用加药泵
一般给水、炉水和凝结水加药泵的出力比较小,只有40~60 L/h,机组停用使用纯十八胺保护一次,加药就需要几个小时,因此,需要配置大流量水泵(出力为3 m3/h)作为专用的纯十八胺加药泵,药品加入除氧器出口管,这样,半个多小时就能够把药品加入水汽系统。
4.2.5 加药准备工作
机组加药前1 h做好以下准备工作。
(1)凝结水精处理装置退出运行。
(2)增大给水加药量,提高给水pH至9.8左右(可提前8 h进行)。
(3)调小除氧器排汽门开度。
(4)隔离在线化学仪表。
4.2.6 加药方法
(1)药品准备:稀释纯十八胺。
稀释方法:停机前10 h,冲洗好药一个联氨药箱,将除盐水约250 L注入一个给水联氨溶药箱,再将纯十八胺保护液500 kg倒入箱内,无需搅拌,纯十八胺与除盐水的比例约为2∶1。
(2)当主蒸汽温度降至400 ℃~470 ℃(尽量<450 ℃)时,值长通知燃化部化学运行班长、化学专工,水汽运行人员启动加药泵,将纯十八胺停炉保护液加入水汽系统。加药期间,燃化部化学专工、值长、发电部汽机专工之间加强沟通,及时掌握机组运行情况,控制好加药的温度条件。 (3)纯十八胺保护液加入完毕,冲洗纯十八胺药桶,将桶壁上残留的纯十八胺冲洗掉,冲洗水加入汽水系统。
(4)再向溶药箱注水至满箱,仍经由加药系统送入汽水系统,避免十八胺溶液残留于加药管道。
(5)纯十八胺保护液加药结束后,机组继续运行2~3 h时,以使十八胺能更好地成膜。
(6)锅炉、汽机专业按照正常停机程序进行其余操作。
4.2.7 加药记录
(1)在机组滑停过程中,记录机组的主蒸汽温度、主蒸汽流量、给水流量和发电负荷等参数的变化情况,记录间隔15 min。
(2)加药过程中,每10~15 min测定一次炉水的pH值。
(3)加药完成后,每15~20 min测定一次pH值,如PH降低,则采用炉水加氢氧化钠调整,尽量使pH保持在9.6~9.8。
(4)機组重新启动前后,汽水系统执行正常的冷热态冲洗操作。
4.2.8 停炉保护效果检查
(1)检查方法(停机检修时检查)。
憎水性检验:用滴管滴出φ5 mm左右的小水滴于被检验设备表面,观察小水滴的成球状况。用除盐水洗瓶向设备表面喷水,观察水滴是在金属表面延展开来,还是形成小水球或者挂不住。
(2)检查范围。
检查范围主要是凝结水泵、给水泵、除氧器、汽轮机叶片和隔板、省煤器、水冷壁、过热器和再热器。
4.2.9 检查情况
(1)主要设备检查。侯马热电#1机组经纯十八胺保护后在检修期间进行检查:汽包内形成了一层均匀的蓝灰色保护膜,除氧器内成膜面积达95%以上,水冷壁割管检查,内部均匀成膜;汽轮机叶片及隔板成膜均匀。
(2)机组再次启动水汽品质达标时间明显缩短。机组再次启动后,在48 h内炉水硅含量合格,且比较稳定,随机组负荷变化较小,排污量较少,机组补水量在150吨/台日以下。以前需至少一周时间,且炉水硅随负荷波动较大,机组补水量在300~500 t/台日。机组补水量降低50%以上。
4.2.10 辅助保护方法
作业为补充,停机时间在1个月以内,经采用炉侧热炉放水及充氮,机侧采用加氨-联胺法保护,效果也较好,因停机时间较短,水汽品质也能在4~5 d内恢复正常。
5 结语
(1)应用纯十八胺进行停炉保护应注意:①温度不能超过500 ℃,否则会造成药品的大量高温分解,降低药品使用效果。②药品注入加药箱注水后不得剧烈搅绊,防止出现大量泡沫,不利于加药的正常进行。③纯十八胺在80 ℃以上时会较快的溶于水中,温度较低时药品会结晶成粘稠状析出,特别是除氧器的热工仪表,如就地水位计浮子及压力表表管等水循环不良处或死角区域,易造成浮子粘连及堵管现象,故在加药循环完成后,尽量在80 ℃以上时放净管内存水,确保机组正常启动,表计显示正常。
(2)经实践检验,用纯十八胺进行机组的长期停炉保护效果很好,优于以前曾使用过的其他保护方法,主、辅设备保护效果较好,可以长期使用,对防止机组停用期间的腐蚀及启动后水质品质的快速达标,优化水汽品质,减少排污损失及机组补水量,具有重要的技术上意义,是值得推广使用的。
参考文献
[1] 扎西平措,尼码扎西.浅谈西藏锅炉的维护与保养[J].西藏科技,2010(7):70.
[2] 肖作善.热力发电厂水处理[M].北京:中国电力出版社,2002.
[3] 辽宁省电力工业局.电厂化学[M].北京:中国电力出版社,2002.
关键词:纯十八胺 停炉保护 探索 实践
中图分类号:TK224 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)06(a)-0029-02
目前及以后相当长的一段时间内,因电力市场与产能过剩等原因,侯马热电分公司的机组只能保持单机运行甚至双停,这也是各发电公司共同面临的困难,长期停炉保护显得越来越重要。如何防止停炉腐蚀,提高机组停运期间的安全,是当下迫切需要解决的重要技术问题。经过大量调研,比对和筛选,确定了纯十八胺长期停炉保护方法的应用,经实践检验,该方法达到了预期的效果,具体情况如下。
1 侯马热电机组情况简介
山西侯马热电分公司300 MW锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用平衡通风、四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤。在机组电负荷为326.7 MW时,锅炉的最大连续蒸发量为1 065 t/h;机组电负荷为300 MW时,锅炉的额定蒸发量为1 032.6 t/h。#1.2机组分别于2014年10月、11月份投产,至今已运行2年半时间,投产后,基本上为单机运行,个别月份双机运行或停运,机组迫切需要进行有效可靠的保护。
2 长期停炉保护的目的及重要性
停用保护目的是降低发电机组在整个停用期间的腐蚀,另外可以清除结垢物,使机组再次启动时减少锅炉冲洗时间,节约燃煤、燃油、水资源,使机组尽快投入运行。
机组投运后,能尽快缩短水汽品质达到合格时间,提高水汽质量,减少机组排污水量,降机机组运行补水率,有节水节能,降低发电煤耗,提高经济、环保及设备安全性方面的效益。
如不进行有效的保护,可能会因停用期间的严重腐蚀,造成设备泄漏,大量的铁腐蚀产物进入水汽系统,造成水冷壁内管壁上铁垢的生成,此垢如不及时酸洗清除,还会造成垢下腐蚀及水冷壁局部过热爆管的恶性事件,严重时会造成水汽系统的铁含量随机组负荷的增加而急剧飞升,造成被迫停机。所以,做好机组的停运保护是非常重要的,是电力安全生产的一项重要的技术保证措施。
3 调研情况
经调研,用纯十八胺进行停炉保护的优点有:纯十八胺停炉保护剂加入水汽系统后,可在金属表面形成一层单分子或多分子膜,起屏障隔离的作用,使水中的溶解氧不能同金属表面接触,从而避免金属腐蚀。纯十八胺停炉保护剂使用时操作简便,该药品不含表面活性剂,成膜均匀;特别是机侧及水汽系统汽侧保护效果优良,现已得到了广泛的应用。现使用纯十八进行停炉保护的兄弟单位有榆社电厂、临汾热电、塔山电厂、同华电厂。
4 实践情况
4.1 调研情况
根据调研情况,建议在该厂试用更加安全有效的纯十八胺停炉保护剂,由药品厂家现场负责停炉加药工作的技术指导,以确保机组的保护效果,防止机组停运阶段腐蚀情况的发生。
4.2 纯十八胺保护情况
4.2.1 十八胺理化性质
十八胺也称十八烷基胺,分子式为CH3(CH2)16CH2NH2,白色蜡状固体结晶,弱碱性,易溶于氯仿,溶于乙醇、乙醚和苯,微溶于丙酮,难溶于水,密度为860 kg/m3,凝固点为52.9 ℃,沸点为348.8 ℃。
4.2.2 十八胺理化性质
十八胺对皮肤、眼睛和黏膜有刺激性,但不会因吸入而中毒。美国食品与药物管理局准许在蒸汽加工食品时,蒸汽中十八胺的浓度不超过3 mg/L。在火电厂中用十八胺停炉保护时,其用药浓度不会达到具有毒性的范围
4.2.3 纯十八胺保护方法的特点
(1)保护时间长,可达3个月以上。
(2)对锅炉水冷壁、过热器、再热器、汽轮机、给水系统等整个水汽系统都能起到保护作用。
(3)停机后不要求系统严密,机组解体(大小修)或不解体(停备用)均可采用。
4.2.4 专用加药泵
一般给水、炉水和凝结水加药泵的出力比较小,只有40~60 L/h,机组停用使用纯十八胺保护一次,加药就需要几个小时,因此,需要配置大流量水泵(出力为3 m3/h)作为专用的纯十八胺加药泵,药品加入除氧器出口管,这样,半个多小时就能够把药品加入水汽系统。
4.2.5 加药准备工作
机组加药前1 h做好以下准备工作。
(1)凝结水精处理装置退出运行。
(2)增大给水加药量,提高给水pH至9.8左右(可提前8 h进行)。
(3)调小除氧器排汽门开度。
(4)隔离在线化学仪表。
4.2.6 加药方法
(1)药品准备:稀释纯十八胺。
稀释方法:停机前10 h,冲洗好药一个联氨药箱,将除盐水约250 L注入一个给水联氨溶药箱,再将纯十八胺保护液500 kg倒入箱内,无需搅拌,纯十八胺与除盐水的比例约为2∶1。
(2)当主蒸汽温度降至400 ℃~470 ℃(尽量<450 ℃)时,值长通知燃化部化学运行班长、化学专工,水汽运行人员启动加药泵,将纯十八胺停炉保护液加入水汽系统。加药期间,燃化部化学专工、值长、发电部汽机专工之间加强沟通,及时掌握机组运行情况,控制好加药的温度条件。 (3)纯十八胺保护液加入完毕,冲洗纯十八胺药桶,将桶壁上残留的纯十八胺冲洗掉,冲洗水加入汽水系统。
(4)再向溶药箱注水至满箱,仍经由加药系统送入汽水系统,避免十八胺溶液残留于加药管道。
(5)纯十八胺保护液加药结束后,机组继续运行2~3 h时,以使十八胺能更好地成膜。
(6)锅炉、汽机专业按照正常停机程序进行其余操作。
4.2.7 加药记录
(1)在机组滑停过程中,记录机组的主蒸汽温度、主蒸汽流量、给水流量和发电负荷等参数的变化情况,记录间隔15 min。
(2)加药过程中,每10~15 min测定一次炉水的pH值。
(3)加药完成后,每15~20 min测定一次pH值,如PH降低,则采用炉水加氢氧化钠调整,尽量使pH保持在9.6~9.8。
(4)機组重新启动前后,汽水系统执行正常的冷热态冲洗操作。
4.2.8 停炉保护效果检查
(1)检查方法(停机检修时检查)。
憎水性检验:用滴管滴出φ5 mm左右的小水滴于被检验设备表面,观察小水滴的成球状况。用除盐水洗瓶向设备表面喷水,观察水滴是在金属表面延展开来,还是形成小水球或者挂不住。
(2)检查范围。
检查范围主要是凝结水泵、给水泵、除氧器、汽轮机叶片和隔板、省煤器、水冷壁、过热器和再热器。
4.2.9 检查情况
(1)主要设备检查。侯马热电#1机组经纯十八胺保护后在检修期间进行检查:汽包内形成了一层均匀的蓝灰色保护膜,除氧器内成膜面积达95%以上,水冷壁割管检查,内部均匀成膜;汽轮机叶片及隔板成膜均匀。
(2)机组再次启动水汽品质达标时间明显缩短。机组再次启动后,在48 h内炉水硅含量合格,且比较稳定,随机组负荷变化较小,排污量较少,机组补水量在150吨/台日以下。以前需至少一周时间,且炉水硅随负荷波动较大,机组补水量在300~500 t/台日。机组补水量降低50%以上。
4.2.10 辅助保护方法
作业为补充,停机时间在1个月以内,经采用炉侧热炉放水及充氮,机侧采用加氨-联胺法保护,效果也较好,因停机时间较短,水汽品质也能在4~5 d内恢复正常。
5 结语
(1)应用纯十八胺进行停炉保护应注意:①温度不能超过500 ℃,否则会造成药品的大量高温分解,降低药品使用效果。②药品注入加药箱注水后不得剧烈搅绊,防止出现大量泡沫,不利于加药的正常进行。③纯十八胺在80 ℃以上时会较快的溶于水中,温度较低时药品会结晶成粘稠状析出,特别是除氧器的热工仪表,如就地水位计浮子及压力表表管等水循环不良处或死角区域,易造成浮子粘连及堵管现象,故在加药循环完成后,尽量在80 ℃以上时放净管内存水,确保机组正常启动,表计显示正常。
(2)经实践检验,用纯十八胺进行机组的长期停炉保护效果很好,优于以前曾使用过的其他保护方法,主、辅设备保护效果较好,可以长期使用,对防止机组停用期间的腐蚀及启动后水质品质的快速达标,优化水汽品质,减少排污损失及机组补水量,具有重要的技术上意义,是值得推广使用的。
参考文献
[1] 扎西平措,尼码扎西.浅谈西藏锅炉的维护与保养[J].西藏科技,2010(7):70.
[2] 肖作善.热力发电厂水处理[M].北京:中国电力出版社,2002.
[3] 辽宁省电力工业局.电厂化学[M].北京:中国电力出版社,2002.