1、道昌ICS 27.040 K 54 共和国国家标准中华人民GB/T 28553-20 12/IEC/TS 61370: 2002 蒸汽纯度汽轮机Steam turbines-Steam purity (lEC/TS 61370: 2002 , IDT) 2012-11-01实施发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会布一发Qd nJ-2-Y削G/T 28553-20 12/IEC月s61370:2002 目。昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用IEC/TS61370: 2002(汽轮机蒸汽纯度)(英文版)。本标准附录A为资料性
2、附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归口。本标准起草单位z上海发电设备成套设计研究院、西安热工研究院有限公司。本标准主要起草人:叶奋、于新颖、朱幼君、杨瑞福、刘晨、李锡成、郑红亮。I GB/T 28553-2012月EC/TS61370 :2002 汽轮机蒸汽纯度1 范围本标准规定了用于汽轮机的蒸汽化学特性以防止蒸汽通道发生腐蚀和积垢，将汽轮机腐蚀危险、效率降低或输出功率损失降到最低。本标准适用于具有额定功率的凝汽式或背压式发电用汽轮机。但是，额定功率或蒸汽压力的适用范围受到经济因素(如监视装置和汽轮机设备的相对成本)的限制。本标准是为新
3、机组而编制，但也适用于现有机组。本标准介绍的限制值是为保护汽轮机专门设计的。用户也应了解其他设备(例如锅炉或蒸汽发生器对蒸汽纯度的影响。本标准适用于除地热源以外的任何汽源驱动的汽轮机。在初始启动后，蒸汽可能需几个月后才能达到最佳的化学状态。部分参数(铀、阳离子电导率)会比其他参数(二氧化硅、铁、铜)较快地达到最佳状态。因此，蒸汽参数的正常目标值在投运期间可能难以达到，但会随着蒸汽质量的提高而逐步改善。附录A列出了针对本标准的推荐导则以及进入汽轮机的蒸汽化学纯度的验证方法，以保证汽轮机的完整性和效率。介绍的限制值不是强制性的，可作为单独机组现场指导的基础。验证要通过选择合适的取样位置以及连续或间
4、歇地测量参数来进行。2 符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件:AVT一一全挥发处理BWR一一沸水堆c.con一一阳离子电导率CT一一碱处理EPT一一平衡磷酸盐处理FAC-流量加速腐蚀IWC一一国际水会议OT-氧化处理PT一一磷酸盐处理PWR一一压水堆3 蒸汽纯度控制要求3. 1 腐蚀、效率损失或输出功率损失为了确保汽轮机运行时高的效率、输出功率和利用率，要求高纯度的蒸汽。因为杂质能形成沉淀，从而导致效率损失、或输出功率损失、或产生腐蚀。腐蚀可造成旋转部件完全失效。膨胀蒸汽处于一种低浓度杂质与少量高浓度水分共存的状态，其水分的状态与汽轮机组件表面温度和压力相一致，但存在少许的差值。杂质含量的
5、水平应该是可达到的、可测量的，并且符合效率高、输出功率高和利用率高的要求。1 GB/T 28553一2012/IEC/TS 61370: 2002 3.2 机组类型3.2. 1 再热机组和非再热机组新蒸汽限制值适用于再热机组或非再热机组。但是，应了解在这两类机组中杂质的不同影响。在非再热的火电机组中，低压级的一次凝结水温度会比再热机组高。因此，相应的腐蚀危险会比再热机组更高。在再热机组中，某些种类的杂质可能会沉淀在再热器中，热端再热蒸汽的纯度可能比新蒸汽纯度稍好。3.2.2 主要能源表人1表A.3未区分不同的主要能源(即化石燃料或核能)。对进入汽轮机的蒸汽是否处于饱和状态，PWR机组和BWR机
6、组是不同的。某些BWR系统运行在类似于给水处理中OT方式的强制氧化中和状态下。3.3 运行方式3.3. 1 启动表A.l和表A.2列出的限制值适用于正常稳定的负载条件。在启动时的有限时间内，这些限制值可放宽。这就使得汽轮机承受载荷时的杂质含量在合理范围内而不会造成启动时间延长。当机组采用两班制时，启动所需的时间较长。因此，合适的做法是对长启动时间所对应的每年累计时间设置限制值。是否采用这种限制，由用户在现场决定。3.3.2 挥发性化学晶处理3.3.2. 1 总则采用这些处理方法时，只能使用挥发性化学品。通常将化学品注入凝结水或给水中。用氨或挥发性胶控制pH值。用联氨、有机除氧剂或氧化剂控制氧化
7、还原电势。挥发性化学品处理方法不能形成防止锅炉或汽轮机中酸性污染的pH缓冲液。因此，为保证相同的循环腐蚀防护，锅炉用水中阳离子电导率、氧化物含量和硫酸盐含量控制限制值至少要比固体碱处理方法中阳离子电导率、氧化物含量和硫酸盐含量低一个数量级。挥发性化学品处理方法用于可能会导致蒸汽发生过程中锅炉局部蒸干，从而引起局部固体浓度元法控制的机组上。3.3.2.2 全挥发处理(AVT)AVT的特点是凝结水/给水系统的还原。首先用机械方法通过抽真空除去氧气，再除去凝汽器和除氧器中的蒸汽;然后加入挥发性还原化学品或有机除氧剂，以除去微量氧气。3.3.2.3 氧化处理(OT)OT的特点是凝结水/给水系统的氧化。
8、氧化条件是将氧气浓度控制在大约50g/kg200g/陆的范围内实现的。以纯氧、空气中的部分氧气或过氧化氢的形式注入系统。OT方法在直流锅炉系统中最常用。通常要加入一种挥发性给水的pH值控制添加剂，但添加浓度比用AVT方法低，OT在控制流量加速腐蚀(FAC)方面也有优势。3.3.2.4 沸水堆(BWR)在沸水堆机组中，蒸汽是中性的，并且由于辐射原因含有高浓度氧气。在某些沸水堆机组中，需要2 向蒸汽/水系统中注人氢气，以降低氧气浓度。3.3.3 固体化学晶处理3.3.3.1 总则GB/T 28553-20 12/IEC月s61370:2002 固体化学品为基础的处理方法与AVT和OT方法的不同之处
9、在于用固体碱(氢氧化铀或磷酸铀)控制锅炉用水的pH值。这些化学品能形成防止锅炉和汽轮机中酸性污染的pH缓冲液。其结果是，锅炉用水阳离子电导率、氧化物含量和硫酸盐含量的控制限度可略有放宽。凝结水和给水的化学控制通常与采用AVT方法是相同的。固体化学品为基础的处理方法不能用于蒸汽锅炉，否则可能造成局部蒸干和溶解固体物浓度不可控制;除极少数情况外，也不能用于直流锅炉系统中。3.3.3.2 暗处理(CT)在采用本处理方法时，只用氢氧化纳保持锅炉水的pH值。通常氢氧化铀浓度范围为大于1mg/kg 至小于10mg/kg。3.3.3.3 磷酸盐处理(PT)和平衡磷酸盐处理(EPT)采用本处理方法时，用磷酸三
10、铀或氢氧化铀和磷酸三铀的混合物来保持锅炉水的pH值。由于磷酸三铀随温度上升会发生析出，某些磷酸盐可能以固体形式存在于传热表面上。这是一种惰性固体，能起防止酸性污染的作用。在所有的铁基材质机组的循环中，如果给水的pH控制在较高值上，并且锅炉中采用EPT方法，则锅炉水的pH值一直保持高于给水是很重要的。3.3.3.4 协调磷酸盐处理和配位磷酸盐处理这两种处理方法都采用磷酸二铀和磷酸三铀的混合物控制pH值。由于二磷酸铀会腐蚀铁基炉管材料(例如碳钢和镇合金)，这两种处理方法已经很少采用。4 取样和分析4. 1 取样位置表A.1列出了本标准的取样位置，即新蒸汽或减温水的取样位置。由于各种原因，采集新蒸汽
11、的样品是不现实的，因此可采集饱和蒸汽和减温水(如果采用的话)的样品，并根据这些样品的品质和相应流量来推算过热蒸汽的纯度。连续测量阳离子电导率是必要的。也有必要连续或以合适的手工取样频率来测量其他参数，以满足机组的要求。每个取样点除要采集供分析仪用的给水外，还要采集一个手工样品。4.2 测量参数4.2. 1 阳离子电导率建议以阳离子电导率作为在连续监测蒸汽时的关键参数。宜通过观察来保证阳离子电导率的数值低于建议的最大值，但要查出高于正常基准值的增量。这表明可能有杂质进入，要查明其原因。对于给水中使用有机添加剂或过量二氧化碳的机组，这种检查尤其重要，因为这两种情况会对阳离子电导率造成一定的负面影响
12、。手工取样不能分析阳离子电导率，因为大气中的二氧化碳会对分析产生干扰。4.2.2铀建议连续监测蒸汽/水回路中的铀含量。如果在机组其他部分进行的测量能够提供充分数据，证明3 GB/T 28553-2012月EC/TS61370: 2002 已经达到蒸汽中铀含量的限制值，则不必对蒸汽进行更多监测。4.2.3 二氧化硅建议连续监测蒸汽/水回路中的二氧化硅含量。如果在机组其他部分进行的测量能够提供充分数据，证明已经达到蒸汽中二氧化硅含量的限制值，则不必对蒸汽进行更多监测。蒸汽中二氧化硅的挥发度随着运行压力的上升而增加，如图1所示。图1显示了锅炉水和饱和蒸汽中二氧化硅浓度与锅炉水pH值的关系。图1中的曲
13、线取自BS2486，本标准不能保证其有效性。图1仅涉及蒸汽中的气相二氧化硅(溶解在蒸汽中的二氧化硅)，且忽略由于锅炉水的机械夹带物而进入蒸汽中的二氧化硅，因此锅炉水中造宜的二氧化硅最大允许含量可能低于图1所示的含量。50 40 30 20 10 9 飞、根据蒸汽中的20g1kg Si02含量6 5 4 也3 ) 、F冉、冉4 、e斗富等情1. 0 S/cm 销含量05d 5d 510 一新蒸汽二氧化硅含量35 20 一铁含量E25 20 铜含址f01 3 一阳离子电导率(25C) S/cm 销含量减温器喷水g与新蒸汽同二氧化硅含量铁含量E铜含量fa使用常规磷酸盐时，可采用0.3S/cm(25C
14、)的阳离子电导率限制值，但前提是能够证明附加电导率主要由磷酸盐离子造成。b当使用有机除氧剂或挥发性pH值调节剂时，更高的阳离子电导率值是可接受的，前提是能够通过分析证明这个数值的上升不是污染物侵入所造成的(见4.3.口。c如果氯化物含量超过20月/kg，则有必要在24h之内采取措施。d该值取决于锅炉进料。在采用全挥发处理(AVT)时，通常可采用5g/国的数值为限制值。在某些机组上，当采用销化合物配料时，不超过10g/峙的数值也是合适的。e如果过去不存在过量铁输送的问题，则可不监视装置中铁含量。f仅在使用铜合金换热器管道(尤其是高压锅炉系统)的机组中进行监视。g仅用于监测饱和蒸汽来指示新鲜蒸汽纯
15、度的情况。7 GB/T 28553-20 12/IEC/TS 61370: 2002 表A.2汽轮机蒸汽纯度极限值-一一诊断参数适用对象参数极限值g/kg 氯化物3 新蒸汽或减温喷水硫化物3 表A.3与指导值有偏差时的推荐措施偏差参数检查的诊断原因推荐措施参数凝结水泄漏检查凝汽器治污设备失效检查治污设备来自生水的有机杂质检查治污设备高阳离子电导率氧化物增加的有机添加剂分解检查剂量的比率(high c. con) 凝结水精过滤机故障检查凝结水精过滤机的运行阳离子交换树脂粒度细检查凝结水精过滤机由于凝汽器中空气泄漏的二氧化碳检查凝汽器的泄漏凝汽器泄漏检查凝汽器增加的锅炉水剂量检查剂量的比率高销(h
16、igh sodium) 增加的锅炉水排出损失检查锅炉水中的起泡沫、高水位或汽水分离器缺陷的情况治污设备失效检查治污设备增加的锅炉水排出损失检查锅炉的上述状态高二氧化硅治污设备失效检查治污设备(high silica) 生水的非活性二氧化硅含量的增加检查生水量混合床凝结水精制装置故障检查凝结水精制装置的运行给水的高水位和由于排出损失或不纯检查尤其是低pH值时的调整高铁的减温喷水形成的增加的腐蚀物迁移(high iron) 采用了易释放氧化碳的材料检查材料性能高铜给水的高水位和由于排出损失或不纯(High copper) 的减温喷水形成的增加的腐蚀物迁移检查高氧或高pH值时的给水纯度使用本标准(包
17、括减温喷水的标准)应识别其适用对象。当使用减温器喷水时，喷射的水进入过热蒸汽中，以控制进人汽轮机的新蒸汽过热度。减温器喷水通常取自锅炉给水泵的排水。喷水来源中的异常杂质将对获得的蒸汽纯度产生不利影响。为了防止过热，低压冷却喷水喷入低负载处的低压末级;低压冷却喷水通常取自凝结水泵的排水。如果这种水的纯度低，则存在污染低压未级的风险。如果已经知道或怀疑这种水的纯度低，操作者在可选择的情况下，使用纯度合适的另一种水源，例如备用给水箱的水和凝结水精制装置出口的水。如果需要这种水源的设施，则可能需要对机组进行改造。GB/T 28553-2012/IEC/TS 61370: 2002 列出的所有数值都将是
18、制定某个机组蒸汽纯度特定目标的基础。A.2 与指导值的偏差当观察到与推荐值或正常用于机组的范围有偏差时，宜采用附加的诊断参数来研究其原因。表A.3列出了存在这样偏差时的推荐措施，以帮助将该参数修正到表A.l所规定的期限之内的合格值。表A.3所列项目并不是全部的原因。9 GB/T 28553-20 12/IEC/TS 61370: 2002 参考文献lJ EPRI-TR-105041 Cycle chemistry guidelines for fossil plants:all-volatile Treatment 2J EPRI-TR-102 285 Cycle chemistry guid
19、elines for fossil plants: oxygenated treatment 3J EPRI-TR-103 665 Cycle chernistry guidelines for fossil plants: phosphate treatrnent for drum units 4 J VGB Richtlinie fr Kesselspeisewasser, Kesselwasser und Dampferzeugern ber, 68 bar zulssigem Betriebsberdruck 5J Chemical guidelines for water/steam
20、 cycle of fossil fired units 6J JIS B 8223 ,Water conditioning for boiler feed water and boiler water 7J JAN STODOLA. Ontario power generation,ten years of equilibriurn phosphate treatment, Proceedings of International Water Conference,Pittsburg PA,USA,October 1996 8J BS 2486 Recornmendations of tre
21、atment of water for steam boilers and water heaters 10 NOONdh的石HUM嗣同N-ON|的白白NH阁。华人民共和国家标准汽轮机蒸汽纯度GB/T 28553-2012/IEC/TS 61370 :2002 国白* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数20千字2012年10月第一版2012年10月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-45545 2012年11月1日F002打印日期:
