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巡检工讲义

第1章汽水取样及加药系统

1.1概述

华润电力（常熟）有限公司按3×600MW汽轮机和3×1950T/H直流炉设计。

热力系统流程如下：

除盐水系统→凝补水箱（500m3）→凝补水泵→凝汽器→凝泵→精处理

旁路

↓凝结水加药系统↓给水加药系统

→轴加→低压加热器→除氧器→给水泵→高压加热器→省煤器→启动分离器→过热器→高压缸→再热器→中压缸→低压缸→凝汽器

水汽样品的采集是保证分析结果准确性的一个极为重要的步骤，因此，需要从锅炉及其热力系统的各个部位取出具有代表性的水汽样品。

所谓有代表性就是指此样品能反映热力设备和系统中水汽质量的真实情况，并作为评价热力设备和系统内部结垢、腐蚀和积盐等情况的可靠资料。

热力系统的化学加药主要作用是向中低压热力系统中分别加入适量的化学药剂，控制水中的pH值及氧含量，防止热力设备结垢、积盐和腐蚀等。

水汽质量监督和化学加药处理是确保水汽质量符合标准，这对于保证机组安全经济运行有着非常重要的意义。

本厂对给水进行加氨（联胺）、加氧处理；对闭式冷却水进行加氨和联氨处理；并设置有汽水监督系统和凝结器检漏系统。

凝汽器检漏系统监视凝汽器的运行工况，判断凝汽器是否发生渗漏现象。

1.2加药设备及处理原理

1.2.1概述

1）给水系统金属的腐蚀

锅炉给水系统中流动着的水虽然较纯净，但其中往往含有氧和二氧化碳。

它们常常是引起给水系统金属腐蚀的主要因素。

a.溶解氧腐蚀

铁受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀。

铁的电极电位总是比氧的电极电位低，铁为阳极，受到腐蚀：

Fe→Fe2++2e

氧为阴极，进行还原：

O2+2H2O+4e→40H-

溶解氧起阴极去极化作用，是引起铁腐蚀的因素。

铁受到溶解氧腐蚀后产生Fe2+，在水中进一步发生反应。

Fe2++2OH-→Fe（OH）2

4Fe（OH）2+2H2O+O2→4Fe（OH）3

Fe（OH）2+2Fe（OH）3→Fe3O4+2H2O

在金属表面形成鼓包和蚀坑现象。

b.游离二氧化碳腐蚀

水中有游离CO2存在时，水呈酸性反应：

CO2+H2O→H++HCO3-

水中H+的量增多，就会产生氢去极化腐蚀。

CO2溶于水虽然只显弱酸性，但当它溶在很纯的水中时，还是会显著地降低其pH值。

c.同时有溶解氧和游离二氧化碳的腐蚀

在给水系统的水流中，若同时含有O2和CO2时，则金属的腐蚀更严重，腐蚀速度更快。

O2的电极电位高，易形成阴极，侵蚀性强。

CO2使水呈微酸性，破坏保护膜。

d.为了防止给水系统金属的腐蚀，必须除掉给水中的溶解氧，提高给水的pH值，消除CO2腐蚀。

2）本厂的化学加药处理系统采用锅炉给水加氨、加氧联合处理系统，为一种新的水处理技术。

在给水系统中加入氧气，使金属表面形成一种特殊的氧化膜，从而起到防腐的作用。

加氨单元和加联胺单元配药采用自动配药。

1.2.2给水和凝结水加氨系统

1）系统概述

本厂给水和凝结水加氨采用自动加药方式，加药泵为电控计量泵，给水加氨根据汽水取样系统的给水pH模拟信号控制加药量，凝结水根据精处理混床出水母管的pH模拟信号控制加药量。

#1/#2机设一套组合加药装置，为机电控一体化装置，共设2台溶液箱，3台给水加氨泵（2用1备）和3台凝结水加氨泵（2用1备）。

#3机单独设一套组合加药装置，共设2台溶液箱，1台给水加氨泵和1台凝结水加氨泵及1台备用泵。

#1/#2机、#3机各用1台可装液氨钢瓶小车,供运输液氨钢瓶。

给水加药点设在除氧器出水下降管上，闭冷水加药点设在闭式循环水泵的入口处，凝结水加药点设在精处理混床出水母管上。

＃1、2加氨系统

2）加氨原理

氨（NH3）溶于水称为氨水，呈碱性，反应式如下：

NH3+H2O→NH4OH

给水pH过低原因是它含有游离CO2，所以加NH3就相当于用氨水的碱性来中和碳酸的酸性。

反应式如下：

NH4OH+H2CO3→NH4HCO3+H2O

NH4OH+NH4HCO3→（NH4）2CO3+H2O

我厂加氨以使给水pH值调节到8～9来防止游离CO2的腐蚀。

1.2.3给水和凝结水加联氨系统

1）系统概述

在机组启动初期或凝结水精处理系统不正常情况下（出水水质达不到要求），给水采用加联胺处理，此时应提高凝结水和给水的加氨量，使给水pH达到9～9.5。

给水加联胺、凝结水加联胺采用手动加药方式。

#1/#2机设一套机、电、控一体化组合加药装置，共设3台溶液箱、3台给水加联胺泵（2用1备）和3台凝结水联胺加药泵（2用1备）。

#3机单独设一套组合加药装置，共设2台溶液箱，1台给水加联胺泵和1台凝结水加联胺泵及1台备用泵。

#1/#2机、#3机各用一台流量为15～20L/min的移动式电动抽液泵,供输送联氨溶液用。

加药点给水设在除氧器出水下降管上，凝结水设在精处理混床出水母管上，闭冷水加药点设在闭式循环水泵的入口处。

＃1、2加联胺系统

2）加联胺原理

联胺（N2H4）又名肼，常温时为无色液体，易挥发，易溶于水。

遇水会结合成稳定的水和联胺（N2H4·H2O）。

空气中有联胺对呼吸系统及皮肤有侵害作用。

联胺在碱性水溶液中，是一种很强的还原剂，可将水中的溶解氧还原。

N2H4+O2→N2+2H2O

在高温（t>200℃）水中，N2H4可将Fe2O3还原成Fe3O4以至Fe，反应式如下：

6Fe2O3+N2H4→4Fe3O4+N2+2H2O

2Fe3O4+N2H4→6FeO+N2+2H2O

2FeO+N2H4→2Fe+N2+2H2O

N2H4还能将CuO还原成Cu2O或Cu，反应式如下：

4CuO+N2H4→2Cu2O+N2+2H2O

2Cu2O+N2H4→4Cu+N2+2H2O

联胺的这些性质可用来防止锅内结铁垢和铜垢。

1.2.4给水和凝结水加氧系统

1）系统概述

本厂加氧方式为气态氧作氧化剂，由高压氧气瓶提供的氧气经减压阀减压后分两点通过一针形流量调节阀加入热力设备水汽系统，使热力管道表面形成致密的氧化铁保护膜，从而有效地改善水系统工况。

氧气加入点为凝结水精处理设备出口母管；另一点为除氧器出口母管，加氧量的控制采用自动调节。

加氧的气动门在给水氢导超标时，自动关闭。

采用加氧处理的优点为节约了联氨药品费。

而且，由于加氧处理时要求的pH为8～9.0。

可使混床的运行周期延长，也节省了再生用酸碱耗量。

＃1、2机加氧系统

2）联合加氧原理

前面介绍了氧腐蚀的主要机理，水中溶解氧在与之接触的钢铁等金属材质发生氧腐蚀。

而另一方面，氧在适当的条件下，也可能起钝化作用，当氧的去极化作用使金属氧化时，生成的是金属氧化物或氢氧化物，并且积聚在金属表面，形成连续、有保护性的氧化物或氢氧化物层时，这层保护膜会阻碍金属继续发生阳极溶解，从而起到保护作用。

铁和水中的氧反应能直接形成Fe3O4氧化膜，其反应如下：

但这样产生的Fe3O4晶体有间隙，水可以从间隙中渗入到钢铁表面引起腐蚀，防腐效果差，而当高纯水中加入适量氧化剂时，水中Fe2+氧化变成稳定的Fe2O3，即在Fe3O4层上覆盖一层Fe2O3。

这层Fe2O3是致密的，使水不能再与钢材表面接触，其反应为：

钢铁在水中的反应，使钢铁表面形成了稳定的保护膜，由于某些原因，这层保护膜被破坏时，存在于水中的氧化剂能迅速地修复它。

而采用联合加氧处理，就是在加氧的同时，在水中加入氨，提高pH值，一方面能增强它对水中偶尔出现的、能形成酸的杂质的缓冲能力；另一方面将钢铁的电位升高，使钢铁进入钝化区而免受腐蚀。

1.2.5闭式循环冷却水加药

为防止闭式冷却水系统的腐蚀，本厂设计利用给水加氨、加联胺系统的加药泵接加药管至闭式冷却水系统的加药点。

1.2.6设备布置

#1/#2机的化学加药设备在一起；#3机的化学加药设备单独布置在主厂房集控楼零米层单独的房间内。

1.3汽水取样及检漏取样系统

1.3.1汽水取样及检漏取样点和仪表的配置

取样点

分析仪

监督控制标准

功能

凝结水泵出口

阳离子导电率

≤0.2μs/cm

监视凝结水的综合性能和为渗漏提供参考指示

8～9

能较早发现凝汽器渗漏因而能延长凝结水精处理树脂再生间隔时间

溶解氧

30～200μg/L

监视氧的加入量

除氧器入口

阳离子导电率

≤0.2μs/cm

检查水质情况

8～9

检查水质情况监视氧的加入量

溶解氧

30～200μg/L

监视氧的加入量

省煤器进口

阳离子导电率

≤0.2μs/cm

监视锅炉水中的杂质水平的重要参数

pH、二氧化硅

8～9；≤15μg/L

监视给水水质情况（pH与化学加药联锁）

溶解氧

30～200

监视给水水质情况调整给水加氧量

主蒸汽

阳离子导电率

≤0.2μs/cm

监视锅炉水中的杂质水平的重要参数

溶解氧

30～200μg/L

监视主蒸汽中的溶解氧量

钠

≤5μg/L

监视主蒸汽品质

二氧化硅

≤15μg/L

监视二氧化硅的携带

比导电率

它是水质控制的重要系统

再热蒸汽（入口、出口）

阳离子导电率

≤0.15μs/cm

监视再热蒸汽的质量

溶解钠

≤5μg/L

监视再热蒸汽品质

二氧化硅

≤15μg/L

监视二氧化硅的携带

除氧器出水

溶解氧

30～200μg/L

监视给水中的溶解氧量

闭式冷却水

8～9

检查水质

比导电率

≤0.2μs/cm

检查水质

高压加热器疏水

低压加热器疏水

阳离子导电率

监视疏水品质

溶解氧

30～200μg/L

监视给水中的溶解氧量

启动分离器排水

仅设手操取样

检查水质量

辅助蒸汽

阳离子导电率

监视辅助蒸汽品质

凝汽器热井

阳离子导电率

≤0.2μs/cm

检查意外泄漏

溶解钠

≤10μg/L

检查意外泄漏

1.3.2汽水取样及检漏取样装置的形式

每台机组设置一套汽水取样装置和一套凝汽器检漏装置，水汽取样装置包括降温减压架、取样仪表屏，凝汽器检漏装置包括检漏取样架、检漏仪表屏。

样品水首先到高温盘经减压冷却后，再至低温盘，低温盘上设有恒温装置、分析仪表及手操取样阀。

a.凝汽器检漏装置：

每台机组凝汽器共设8个检漏点，A/B侧各4个，其中每4个检漏点为一组，共设置2台取样泵，取样泵单元均布置在凝汽器下。

8个取样点共配置1台在线导电度表及1台在线的钠表。

正常情况下，该系统对凝汽器设备运行状况进行在线连续检测，并将各仪表检测信号送入水网控制系统。

凝汽器检漏装置由检漏取样架和检漏仪表盘两部分组成，整套装置至少包含2台取样泵、相关的阀门、电导池、发送器、导电度表、人工取样器及实现报警、信号传送功能全部部件、管路、电气、控制部件等组成。

b.高温高压架：

为完成高压高温的水汽样品减压和初冷而设，至少包括减压阀，冷却器，阀门等整套的设施和部件。

c.低温仪表取样装置：

由低温仪表盘和手工取样架两部分合二为一。

至少由实现样品测试、取样、报警、信号传送及自动保护等功能全部部件、管路、电气、控制、阀门等组装而成。

1.3.3设备布置

#1/#2机的汽水取样设备在一起；#3机的汽水取样设备单独布置在主厂房集控楼6.9米层单独的房间内。

#1/#2机的汽水取样高温高压架布置在一间房内，#1/#2机低温仪表盘布置在另一间房内。

#3机的汽水取样高温高压架布置在一间房内，#3机低温仪表盘布置在另一间房内。

每台机凝汽器检漏装置的检漏取样架布置在凝汽器热井底部，检漏仪表屏单独布置凝汽器附近的零米层。

1.3.4汽水取样装置的冷却水

汽水取样冷却水采用除盐水闭式循环冷却，闭式循环冷却水系统由主控负责。

1.4设备启停及运行检查

1.4.1给水及凝结水加氨—联氨系统

1）加药泵启动前的检查与准备工作

a.向加药泵油箱内注入机械油至一定油位。

b.盘动电机2—3周，应无卡塞现象。

c.加药泵出口压力表、安全阀、稳压器完好。

d.加药点加药一次阀应开启。

2）加药泵的启动

a.开启溶液箱出口阀、加药泵入口阀及出口阀。

b.按加药泵启动按钮，注意加药泵出口压力表应指示正常。

3）加药泵的运行监督

a.按时检查计量泵的运行情况，注意电机温升、运行声音、振动、压力是否正常，油量充足，油质良好。

b.各溶液箱内液位正常，各阀门、管道及法兰盘连接处严密无泄漏。

c.根据精处理出口水、给水的PH值及含联氨量及时调整氨、联氨计量泵冲程或改变药液浓度。

d.运行中发现加药计量泵异常，应立即切换至备用泵，停运故障泵，及时联系检修处理。

e.定期对管道过滤器进行反洗。

4）加药泵的停运

a.按加药泵的停运按钮即可停泵。

b.加药泵长期停运，应关闭加药系统所有阀门。

5）使用加药泵的注意事项

a.按加药泵启动按钮后，如加药泵不运转，应立即按停运按钮，并联系维护部门检修。

b.停运一周以上的电机，启动前需经电气人员检测电机绝缘电阻，绝缘电阻不低于0.5MΩ，方可投入运行。

1.4.2给水及凝结水加氧系统（暂时空白，资料待寻）

1.4.3汽水取样系统

1）汽水取样分析装置投运前的检查

a.取样系统所有隔离阀处于关闭状态；各隔离阀开关灵活，严密。

b.冷却水回路运行正常。

c.各仪表、恒温器、微机完好备用。

仪表所需药品齐全充足。

d.离子交换器内阳树脂有足够量，树脂没有失效，管子连接良好。

e.电气回路接线正确，绝缘符合要求。

2）汽水取样分析装置的投运

a.当锅炉点火后，压力升至1.0MPa时投入取样分析装置。

.取样装置投运前，首先开启冷却水来水总门，冷却水进、出口门。

检查是否有泄漏，如有泄漏及时处理。

b.联系主控人员将各取样管一次门打开。

c.依次开启各取样管二次门（闭冷水除外）及排污门，逐个进行管路排污和冲洗，5-10分钟后关闭各排污门。

d.投运恒温装置。

e.然后依次缓慢打开各水样入口阀，观察温度表指示应为25±1℃，调整背压整定阀使各支路的流量符合测试要求，人工取样流量一般为500ml/min。

f.监视各支路的水样温度不得高于45℃，如有超温应检查冷却水的压力、流量、温度是否符合技术指标。

g.系统各支路在水样冲洗1-2小时后即可投入仪表分析,各化学分析仪表流量为200ml/min。

3）水汽取样装置的运行监督

a.每班定时检查冷却水的温度、压力、流量变化情况，发现异常及时处理。

b.当发现冷却水中断时，应立即关闭各表计进水门及取样管二次门，并汇报化学值班员，待冷却水样恢复后再投入各表计。

c.每班定时检查各样水流量，发现水样流量异常时应及时调整减压阀，使水样流量正常。

d.定时检查各阀门及管道的严密性，高温高压部分泄漏时立即通知主控人员关闭取样一次门。

e.每班定时检查各温度表、压力表、流量计、恒温器及仪表的运行情况，发现异常及时处理。

f.及时捕捉氢离子交换柱的终点，失效后及时更换再生合格的树脂。

g.定时对各取样管路进行冲洗，排污。

h.注意观察分析在线分析仪表的稳定性和可靠性。

i.注意观察恒温水样的水温应在25±1℃范围内，否则，应及时对恒温装置进行调整。

4）水汽取样装置的停运

a.当锅炉停运降压后，再停运取样分析装置。

b.联系热工人员停运全部仪表，关闭仪表电源。

c.关闭取样管二次门及取样入口门。

d.必要时联系主控人员关闭各取样管一次门。

e.停运恒温装置，关闭其电源。

f.关闭冷却水来水总门，冷却水进、出口门。

g.如停运时间超过30天，则应排掉仪表管道、冷却器及恒温装置水箱中的水。

5）注意事项：

a.高压针型阀不宜频繁操作。

b.冷却器中冷却水不得中断，以防水样温度过高损坏设备及危害人身安全。

c.在运行中发现取样点的水样流量下降主要是螺旋减压阀结垢，通知检修人员处理。

可关闭一次阀门，拆下减压阀的螺杆部分进行冲洗。

若高温管道阻塞，则小心开启排污门进行冲洗。

d.当取样装置在停运及检修过程中，各种化学分析仪表的测量系统应保持有水流或电极部分要保持一定的水位，防止电极干枯。

1.4.4凝结水检漏系统

1）装置投运前的检查与准备工作

a.检查取样架管路系统与取样架架体之间连接应紧固。

b.检查真空泵的进出口法兰应无松动、歪斜和泄漏现象。

c.检查检漏盘上的压力表应完好。

d.关闭检漏盘上的所有阀门。

e.开启取样架上的凝汽器至吸水箱的进水阀和吸水箱至凝汽器的回气门，让凝结水充满取样架的管路系统。

f.离子交换柱内树脂为再生态。

2）检漏装置的投运

a.排气：

关闭凝汽器至吸水箱的进水阀和吸水箱至凝汽器的回气门，开启真空泵排气门排气。

如凝汽器已进入真空运行状态而无法正常排气时，按如下操作步骤排气：

关闭进水阀和回气门，开启真空泵出水阀和人工取样阀，启动真空泵运行20秒钟，关闭真空泵出水阀，停运真空泵。

开启真空泵排气门再次进行排气。

b.排气完毕后，开启取样架上的凝汽器至吸水箱的进水阀、吸水箱至凝汽器的回气门、真空泵出口阀、检漏盘上的压力表阀。

启动真空泵，观察压力表指示应在0.25MPa以下。

缓缓开启回水阀和节流阀，调整至压力表指示在0.10—0.20MPa之间。

c.开启人工取样阀、在线仪表取样阀，调整流量在300—500ml/min。

d.投入在线分析仪表。

e.监督检漏系统水样水质符合控制标准，监督凝结水电导率、含钠量在合格范围之内。

3）检漏装置的运行监督

a.每班检查一次检漏盘上的压力表指示是否正常。

b.每班检查一次真空泵的运行状态（振动、温升、电机电流等）是否正常。

c.每班检查一次化学分析仪表是否正常工作。

d.注意观察离子交换树脂是否失效，如失效应及时更换再生合格的树脂。

e.每班检查一次进入吸水箱的凝结水流量是否正常。

4）检漏装置的停运

a.短期停运：

关闭真空泵出水阀，并立即停运真空泵，随后关闭凝汽器至吸水箱的进水阀、吸水箱至凝汽器的回气门，然后关闭检漏盘回水阀。

b.长期停运：

按4）a项停运后，放净系统存水，然后关闭系统所有阀门：

①停运取样泵，停运在线分析仪表。

②关闭热井取样泵的入口阀。

③将电磁阀切换开关打到OFF位置。

④将热井取样就地控制盘停电。

1.5设备技术规范及参数

1.5.1给水、凝结水加药系统

1）给水、凝结水加氨装置（含闭冷水加药）

序号

参数名称

单位

1#、2#机

3#机

加氨装置数量

套

长×宽×高

4100×3000×2200

装置净重

4600

运行荷重

7600

加药调节方式

变频调节

装置耗电量

KWH

除盐水进水管规格（外径×壁厚）

Φ33×3.0

装置出药管数量

个

装置出药管规格（外径×壁厚）

Φ25×2.5

装置排污管数量

个

装置排污管规格（外径×壁厚）

Φ45×2.5

氨溶液箱数量

台

材质

1Cr18Ni9Ti

有效容积

1.0

搅拌器型式

推进式

搅拌器电机功率

0.14

液位计型式

磁性翻板式

氨加药泵出力

L/h

数量

台

通流部分材质

316SS

设备制造商

Miltonroy

最大流量

L/h

最大出口压力

MPa

6.7

缓冲器数量

个

泵电机功率

0.75

泵流量调节方式

手动冲程

Y型过滤器数量

个

材质

1Cr18Ni9Ti

规格

DN25

滤网孔径

目

150

氨钢瓶小车

只

公用

2）给水、凝结水加联胺装置（含闭冷水加药）

序号

参数名称

单位

1#、2#机

3#机

加联胺装置数量

套

长×宽×高

4100×3000×2200

装置净重

4600

运行荷重

7600

加药调节方式

变频调节

装置耗电量

KWH

除盐水进水管规格（外径×壁厚）

Φ33×3.0

装置出药管数量

个

装置出药管规格（外径×壁厚）

Φ25×2.5

装置排污管数量

个

装置排污管规格（外径×壁厚）

Φ45×2.5

联胺储液箱数量

台

材质

1Cr18Ni9Ti

有效容积

0.5

液位计型式

磁性翻板式

联胺输送泵数量

台

型号

CHI2-20

流量

m3/h

扬程

mH2O

过流件材质

1Cr18Ni9Ti

电机功率

0.75

联胺溶液箱数量

台

材质

1Cr18Ni9Ti

有效容积

1.0

搅拌器型式

推进式

搅拌器电机功率

0.14

液位计型式

磁性翻板式

联胺加药泵出力

L/h

数量

台

通流部分材质

316SS

设备制造商

Miltonroy

最大流量

L/h

最大出口压力

MPa

6.7

缓冲器数量

个

泵电机功率

0.75

泵流量调节方式

手动冲程

Y型过滤器数量

个

材质

1Cr18Ni9Ti

规格

DN25

滤网孔径

目

150

电动抽液泵

只

3）给水、凝结水加氧装置（每机一套）

序号

参数名称

单位

按1台机列

给水、凝结水加氧装置

套

外形尺寸（长×宽×高）

4500×500×1500

装置净重

600

运行荷重

600

汇流排架（配10个44L钢瓶，留10个钢瓶接口）

结构材质

黄铜

管径

Φ28×5.0

数量

套

安全阀

型号

AR1

公称直径

DN15

公称压力

MPa

4.0MPa

安全

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