(华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 内蒙古自治区包头市土右旗 014100)
摘要：自20世纪八十年代开始，大容量、高参数的大型发电机组在我国日益普及，由于660MW火力发电机组具有能耗低、可靠性高、环境污染小等优点，在我国《1994.2000.2010.2020年电力工业科学技术发展规划》、《电力工业装备政策》以及《电力工业技术政策》中都把660MW(600MW系列)机组技术开发研究、推广以及应用作为一项重要内容。随着660MW机组陆续投入电网运行，该系列机组已经成为我国火电系统乃至整个电力系统的主力机组。
关键词：超临界机组；汽水系统；系统安全；设计与研究；
一、汽水系统概述
1.旁路系统。在机组正常运行时，高、低压旁路处于关闭状态,由于蒸汽不流通,容易造成管路积水且管路处于冷却状态，旁路系统投入时.需先进行暖管,否则会对管路造成强烈的热冲击，造成旁路无法及时投入,操作不当还会引起管路振动，影响安全。为此,可以在高低压旁路蒸汽调整阀前増加管径为40mm的暖管管路。其中高压旁路暖管管路引至高压自动主汽门前，低压旁路暖管管路引至中压自动主汽门前,并在相应管路上加装手动门，机组正常运行过程中，暖管管路手动门处于全开状态。这样，既保证了机组运行时高、低压旁路蒸汽调整阀前管道始终保持在较好的热备用状态，避免了蒸汽通过时对旁路系统管路的热冲击，同时高压旁路暖管用主蒸汽在高压缸作功，低压旁路暖管用再热蒸汽在中压缸作功，避免高品质蒸汽的浪费。
2.凝结水系统根据以往工程的经验，凝结水系统初次启动时,由于凝结水管道没有注水，凝结水泵（凝泵）启动后管道振动较大，故在凝泵出口管道至凝结水管道上加装注水管道，凝泵启动前，先向凝結水系统注水排气，待空气排净后再启动凝泵.管道振动大为减少。凝泵再循环管道振动大的问题是目前各厂的常见问题，因此设计时，尽量缩短再循环管道长度、减少弯头布置,同时运行中应保持再循环调节阀旁路门关闭严密,尽可能不采取旁路运行方式。改进后的凝结水再循环管道从6.9m凝结水主管道接出后，就近接入到疏水扩容器，中间只布置2个弯头，在靠近疏扩的位置加装了四级流量孔板,再循环调阀在任何开度时再循环管道振动均正常。凝结水系统经过这样的改造，提高了系统启动和运行的稳定性从而提高了机组的安全经济性。
二、超临界机组汽水质量标准
1.超临界机组汽水系统的工作特点。超临界工况下的汽水理化特性决定了超临界锅炉必须釆用直流铜炉。直流锅炉没有汽包，无法通过锅炉排污去除杂质。无论杂质沉积于钢炉热负荷很高的超临界锅炉的水冷壁管内，还是随蒸汽带入汽轮机沉积在超临界汽轮机上,都将对机组的安全性和经济性运行产生很大的危害。为了确保超临界机组的安全运行,首先必须确保锅炉有优良的给水水质。
2.超临界工况下的水化学特点。通常由给水带入炉内的杂质主要是钙、镁离子，钠离子，硅酸化合物，强酸阴离子和金属腐蚀产物等。根据这些杂质在蒸汽中的溶解度与蒸汽参数的关系图得知,各种杂质离子在过热蒸汽中的溶解度是有很大差别的，且随蒸汽压力的増加，其变化的情况也不同。給水中的钙、镁杂质离子在过热蒸汽中的溶解度较低，且随压力的増加变化不大；钠化合物在过热蒸汽中的溶解度较大,且随压力的増加溶解度稳步増加；硅化合物在亚临界以上工况下溶解度已接近同压力下的水中的溶解度，且随压力的增加，其溶解度也渐渐増加强酸阴离子，如氣高子在过热蒸汽中的溶解度较低,但随压力的増加变化较大;硫酸根离子在过热蒸汽中的溶解度较低,且随压力的増加变化不大；铁氧化物在蒸汽中的溶解度随压力的升高呈不断升高趋势；而铜氧化物在蒸汽中的溶解度随压力的升高而升高，当压力升高到一定程度时有发生突跃性増加的情况。
当过热蒸汽压力大于17MPa时,铜在过热蒸汽中的溶解度有突跃性的增加。所以对于超临界机组，给水铜的含量应引起足够的重视。
三、超临界机组的汽水优化运行
为了达到标准中的给水质量要求,尤其是对铜氧化物的要求,可以从补给水、热力系统设计、凝结水精处理、给水处理工艺、停炉保护及化学监督管理等方面的优化来保证汽水品质的高纯度。
1.补给水处理系统的运行优化由于机组在运行过程中所有损耗的水均由补给水处理系统补给,所以补给水质量的好坏将直接影响到机组给水的水质。但我国幅员辽阔、水系发达，不同地区的水质类型不同，为了能取得满意的补给水处理效果,首先应收集设计所用水源的水质情况,再根据收集到的水质数据选择行之有效的原水净化处理系统和与此水质条件相适应的除盐系统。
2.热力系统设计时的管材选型优化热力系统中的凝汽器、低压加热器、高压加热器的管材选择，是热力系统运行时影响给水品质的主要设备因素。因为高、低压加热器管材的不同将影响到给水处理工艺，当低压加热器采用铜管，铜管的腐蚀会引起绐水中铜氧化物浓度不合格，如果采用不锈钢管，则可避免铜氧化物浓度不合格现象的发生。所以高、低压加热器应采用无铜系统。
3.凝结水精处理系统的设置模式优化凝结水精处理技术是为适应大机组的发展而产生的水处理技术。目前经过不断的技术改造后仍用得较多的凝结水处理系统有下列形式：低压系统：粉末树脂覆盖过滤器+高速混床、前置氢型阳树脂过滤器+高速混床、阳床+阴床+阳床等；中压系统：高速混床、前置氢型阳树脂过滤器+高速混床、前置过滤器+高速混床。目前国内直流锅炉的凝结水精处理设备均在氢型下运行，不论是国产设备还是进口设备，不论采用何种再生方式，其出水水质一般均较好，电导率都能达到小于0．1I~S／em的水平，再加上OT处理时凝结水的pH值一般在8．5左右，凝结水精处理系统运行工况可大大改善，所以在考虑选择超I临界机组凝结水精处理系统的再生方式时，目前常用的几种再生方式均能满足要求，可以不作特殊考虑。
4.机组启动冲洗和停炉保养优化对于停机检修的超临界机组的锅炉本体、高压加热器水侧、除氧器等采用热炉放水余热烘干的方法进行保养。对于停机检修的汽机和凝汽器，可采用对凝汽器热井采用人工清理擦干后，打开汽侧上下人孔门进行自然通风干燥的办法进行保养。不进行检修的长期停运备用的超临界机组的锅炉本体、炉前系统的保养，建议采用加氨提高给水pH至lO以上，同时结合锅炉上部充氮隔绝空气的方法进行保养；对于不进行检修的长期停运备用的超临界机组的汽机本体，建议采用通干燥风进行干燥的方法进行干燥保养。无法充氮和通干燥风保养，且不进行检修的长期停运备用的超I临界机组，才可考虑采用加有机成膜胺进行保养，但启动后应在AVT方式下运行～段时间，待热力系统表面的有机成膜胺绝大部分被溶解或分解后再转换成OT，同时考虑要以损失部分凝结水精处理装置中阳树脂的离子交换功能为代价来换取机组的保护。
结束语
若对系统进行优化，相应用户的调温效果将得到显著改善，即供水压力相同的前提下，需要将用户温度调节在某温度值所需要的冷却水量减少，换热器的工作效率提高，另外因为水质改善等原因，冷却器的拆洗频率将有所降低，设备的使用寿命将更加接近设计值，系统用水量将减少，保证系统运行维护的安全性与经性。
参考文献：
[1]张静媛,刘明福.关于超临界超超临界发电机组的发展，山西科技，2006
[2]杨芳.超超临界机组给水系统的建模与优化，河北:华北电力大学,2013