李军锋
国家能源集团国华九江发电有限责任公司
江西 九江 332500
摘要：现在一般大型火电机组都装设有炉水循环泵，通过回收锅炉高温高压的给水和热量循环，节约了大量除盐水和燃料。本文对电厂#1机组1000MW超超临界火电机组炉水循环泵水质异常进行分析，为其他超临界直流机组启动系统提供借鉴。
关键词：超超临界；1000MW机组；炉水循环泵；注水水质异常
引言
BCP泵注水水质和泵体冲洗合格水质要求:含固量＜0．25ppm，卤含量(特别是氯化物)＜50ppm，PH值不低于6.5，电导率＜10μs/cm，注水温度最高不应该超过50℃，最低4℃。在机组启动如需要对BCP泵泵体注水时，一般都是采用低压凝补水注水，确认水质合格(电导率＜10μs/cm，PH在6．5～10．0)。而在BCP泵注水时，可能引起注水水质和泵体冲洗水质不合格的情况，就此情况进行分析可能引起的原因和防范措施。
1机组概况
某发电有限责任公司一期工程装设2×1000MW燃煤汽轮发电机组。锅炉为东方锅炉厂生产的DG3035/29.3-Ⅱ 超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、露天布置、对冲燃烧、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，锅炉最大连续蒸发量为3035T/h（B-MCR工况），额定主、再蒸汽温度603℃/623℃，额定主蒸汽压力27.5MPa。锅炉运行方式为带基本负荷并参与调峰，锅炉变压运行采用定-滑-定压运行或定-滑压运行的方式。锅炉启动系统带有炉水循环泵，锅炉具有快速启动能力，缩短机组启动时间，在启动过程中可有效回收热量和工质。锅炉启动系统采用带炉水泵的内置式启动系统。炉前沿宽度方向垂直布置2只启动分离器，其进出口分别与水冷壁和炉顶过热器相连接。锅炉负荷低于最低直流负荷（30%B-MCR）时，水冷壁出口介质流经启动分离器进行汽水分离，蒸汽通过启动分离器上部4根连接管进入炉顶过热器，而水则通过2根下降管引至一个连接球体，连接球体下方设有2根管道分别通至炉水泵和大气式扩容器。在炉水循环时，水冷壁的最小流量由炉水泵出口控制阀控制。在启动系统进入大气扩容器前布置有2只液动调节阀，当启动分离器水质不合格或启动分离器水位过高时，由此排入大气式扩容器。
2原因分析
2.1BCP泵注水前水质不合格的原因
（1）凝补水水质不合。凝补水水源来源于除盐水，根据化学值班员了解除盐水PH值一般在6左右，就不满足BCP泵注水要求。因除盐水PH值不满足注水要求，通过化学加药(氨)提高PH值，如果加药控制不好过量，所携带部分酸性离子与铁锈反应使铁离子浓度上升，导致凝补水电导率升高和PH值过高。凝补水用户较多，可能受到其它用户影响而污染到凝补水水质(靖海电厂曾经发生过#1机组停机，水质异常串入到#2机组凝补水，影响其安全运行)。（2）注水管路脏污而污染注水水质。机组长期运行，BCP泵注水管也长期无水流通，内部积水为死水可能引起管路脏污。BCP泵注水管冲洗放水至下部放水集管，该集管汇流了BCP泵体放水管、BCP泵各冷却器排空管和BCP泵冷却工业水排空放水管等多路水气源，而该管管材相对较差，放水至0m水坑，该管与水坑长期接触而露天潮湿受到氧化，其管内部锈蚀而影响到BCP泵注水取样水质，该管管径相对注水管粗很多而影响到冲洗效果。（3）注水水源操作错误。BCP泵注水有高压和低压注水两路水源，正常情况下的注水一般都是采用低压凝补水进行注水(水质好，相对稳定)，另一路是高压水取自给水泵出口，其水质受到系统影响水质相对较差，尤其在机组大小修后启动过程中受各种因素的影响。在BCP泵注水管冲洗时，如果操作错误把高压水当低压水用，可能冲洗水质需要很长的时间才能合格，且受到给水水质影响。
2.2BCP泵注水前水质不合格的原因
（1）在机组停运后，BCP泵体未放水，其上部管道积存炉水，其炉水可能不满足BCP泵冲洗水质要求，泵电机注水开始后相当一段时间内测量值为炉水水质。（2）在BCP泵注水时，如果误操作对锅炉提前上水而串入BCP泵而引起其泵体冲洗水水质不合格。
3防止汽蚀的解决措施
3.1参数控制目标分析
由于启动系统采用炉循泵和给水泵串联布置方式，在汽蚀工况下进入循环泵的水来自分离器贮水箱下降管和锅炉给水管。当锅炉出现快速降压异常工况时，不仅锅炉压力下降很快，而且由于锅炉蓄热和水比热大的原因使锅炉管道温度下降很慢，从而导致从贮水箱下降管进入混合球的水欠焓很小。尽管锅炉给水欠焓很大，但是贮水箱下降管尺寸（外径Ф５５９）明显大于给水母管至混合球支管尺寸（外径Ф３２４），经过混合球混合后进入炉循泵入口管道水的欠焓仍不足以满足必需汽蚀余量的要求。因此提高炉循泵入口管道给水欠焓，即提高炉循泵入口给水压力或降低入口给水温度是防止汽蚀的主要解决措施。提高给水压力需与锅炉系统压力相平衡，很难实现；而降低给水温度，仅需控制温度变化速率以防止对厚壁金属元件的热冲击，操作方便。
3.2运行控制方法
当出现锅炉快速降压的异常工况时，若进入循环泵的水来自分离器贮水箱下降管和锅炉给水管，会因贮水箱下降管进入混合球的水欠焓过小造成炉循泵入口有效汽蚀余量不足并引发汽蚀。根据前述参数控制目标分析，可以通过采取下面的运行控制方法，降低炉循泵入口给水温度，提高炉循泵有效汽蚀余量，并使炉循泵得以快速恢复启动，避免汽蚀现象发生。（１）退出除氧器加热系统，从源头降低锅炉给水温度。（２）关闭混合球入口电动隔绝阀，隔离贮水箱下降管来的低欠焓高温给水。（３）开启炉循泵进出口电动隔绝阀，利用给水母管来的高欠焓低温给水按规定的变化率给混合球至炉循泵入口管道进行降温，直至炉循泵入口给水温度具有２０℃的过冷度。（４）根据炉循泵和给水泵串联布置方式启动系统的设计规范，循环泵能从给水母管至混合球支管得到足够的流量，并保证炉循泵的安全稳定运行。为此将炉循泵顺控启动允许条件中的“汽水分离器贮水箱水位＞４ｍ，且混合器入口关断阀已开”修改为“汽水分离器贮水箱水位＞４ｍ，且混合器入口关断阀已开”或“有给水泵运行且省煤器入口给水流量不低于锅炉最小本生流量（８３１ｔ／ｈ）”，这样既增加炉循泵启动灵活性，也保证了炉循泵启动安全性。（５）采用给水母管单独供水的方式启动炉循泵，运行正常。通过贮水箱下降管至疏水扩容器管路进行疏水并维持分离器低水位，然后开启混合球入口电动隔绝阀。（６）混合球入口电动隔绝阀电开启后，密切监视炉循泵进出口差压和运行电流，若进出口差压变小且运行电流波动大时，则开大扩容器疏水以降低贮水箱水位，减小欠焓水的进入。（７）当炉循泵运行参数稳定后，即可逐渐恢复分离器水位至正常范围，机组也可转入正常运行状态。
结语
BCP泵是锅炉运行中十分重要的设备，它的水质关乎着整个机组的运行，因此一定要加强对BCP泵水质的分析及改善。通过对注水管路进行改造优化后，大大节省了注水时间，并且保证了设备的安全。注水期间水质稳定，保证了BCP水质的合格，从而达到节省注水时间、保护设备、提高开机速度的目的。
参考文献
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