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。本标准是为新机组而编制,但也适用于现有机组。

ICS27.040
中华人民共和国国家标准
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002汽轮机
蒸汽纯度
Steamturbines-Steampurity
（IEC/TS61370:2002,IDT）
2012-06-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-11-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002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：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
1范围
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002汽轮机
蒸汽纯度
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(钠、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送到，但会随着蒸汽质量的提高而遂步改善附录A列出了针对本标准的推荐导则以及进人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——全挥发处理
BWR———沸水堆
c.con—--阳离子电导率
CT---碱处理
EPT—平衡磷酸盐处理
FAC—--
流量加速腐蚀
IWC-—国际水会议
氧化处理
磷酸盐处理
—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液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/T28553—2012/IEC/TS61370.20023.2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A.1～表A.3未区分不同的主要能源（即化石燃料或核能）。对进人汽轮机的蒸汽是否处于饱和状态,PWR机组和BWR机组是不同的。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.1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挥发性化学品处理
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。通常将化学品注人凝结水或给水中。用氨或挥发性胺控制PH值。用联氨、有机除氧剂或氧化剂控制氧化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、氯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、氯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无法控制的机组上。
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；然后加人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。氧化条件是将氧气浓度控制在大约50ug/kg200ug/kg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。通常要加人一种挥发性给水的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固体化学品处理
3.3.3.1总则
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002固体化学品为基础的处理方法与AVT和OT方法的不同之处在于用固体碱（氢氧化钠或磷酸钠）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、氯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碱处理(CT)
在采用本处理方法时，只用氢氧化钠保持锅炉水的pH值。通常氢氧化钠浓度范围为大于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，用磷酸三钠或氢氧化钠和磷酸三钠的混合物来保持锅炉水的pH值。由于碳磷酸三钠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钠和磷酸三钠的混合物控制pH值。由于二磷酸钠会腐蚀铁基炉管材料（例如碳钢和镍合金），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。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钠
建议连续监测蒸汽/水回路中的钠含量。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/T28553—2012/IEC/TS61370:2002已经达到蒸汽中钠含量的限制值，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人蒸汽中的二氧化硅，因此锅炉水中适宜的二氧化硅最大允许含量可能低于图1所示的含量。30
根据鑫汽中的
（/）/二中
pH8pH9
锅炉压力/MPa
20 μg/kg SiOz含量
饱和蒸汽和锅炉水中二氧化硅含量20
4.3参数含义
4.3.1阳离子电导率
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002这个参数也称为阳离子交换电导率或酸电导率。该电导率是用通过了一个强阳离子交换树脂塔的样品来测量的，以氢离子的形式表示。该塔用H+来代表阳离子（包括任何挥发性pH值调节剂），以使所得到的溶液包含了阴离子污染所产生的酸。因此，阳离子电导率是表示存在氯化物和硫酸盐之类无机污染物以及醋酸盐和甲酸盐之类有机污染物的可靠指示剂。利用这一参数，就能够高灵敏度地连续指示过量pH值调节剂中这些重要污染物的存在机组中使用其他有机的添加剂时，凝结新蒸汽的阳离子电导率可能高于0.2μS/cm（25℃）。这种情况下，有机阴离子或硫酸盐和氯化物积聚到各自限制值以上时可能造成局部酸度大，重要的是要保证附加的电导率与此局部酸度无关。在由二氧化碳造成阳离子电导率高的情况下，例如采用空冷凝汽器的机组，仅在能够证明不会发生局部的酸性H条件时，才能放宽对阳离子电导率的要求。运行的二氧化碳含量必须与氨浓度相关，4.3.2钠
当蒸汽中钠含量高于规定值时，汽轮机中可能沉淀碱金属和/或碱金属盐。如果汽轮机表面附着高浓度碱溶液，则有产生应力腐蚀裂纹的危险。如果在汽轮机表面上有中性氯化钠沉淀时，则有发生点蚀的危险。点蚀是腐蚀疲劳或应力腐蚀裂纹的前兆。在锅炉水中使用钠基非挥发性调节添加剂，可能造成钠杂质进入蒸汽中。
4.3.3二氧化硅
蒸汽中二氧化硅含量高于建议的最大值可能导致二氧化硅沉淀在汽轮机叶片上。这种沉淀物会造成汽轮机效率的降低。蒸汽中二氧化硅可能来源于加入软化装置的原水中的非活性二氧化硅。这种二氧化硅在常规分析时无法检出，且无法在通常的软化装置中完全除去。在锅炉温度下二氧化硅会分解为活性二氧化硅。如果原水中意外出现非连续量的非活性二氧化硅，则蒸汽中会首先显示出高的二氧化硅含量。
4.3.4氯化物
氯化物是造成锅炉腐蚀损坏的一种杂质。锅炉水中的氯化物能形成腐蚀电池，使得阳极区域附近出现危险的低PH值。在汽轮机中，沉淀氯化物的存在能加重点蚀，并成为其他损坏因素的引发区域（尤其是腐蚀疲劳和应力腐蚀裂纹）。在采用水冷表面凝汽器的机组中，特别是采用海水、微咸水或河流入海口处的水作为冷却水的机组，即使凝汽器管发生微小泄漏，也会使大量氯化物进入蒸汽/水循环系统中。氯化物的另一个来源是再生剂，它是采用盐酸再生时从软化装置或凝结水精制装置中泄漏出来的。
溶解氧含量越高，氯化物造成的腐蚀危险性越大。为说明阳离子电导率、氯化物和硫酸盐之间的关系（见4.3.5），阳离子电导率为0.2μS/cm(25℃）的溶液相当于大约15μg/kg的纯氯离子或20g/kg的纯硫酸根离子。然而，绝不允许有大量的氯化物或硫酸盐进入，而使蒸汽的阳离子电导率达到0.2μS/cm（25℃）。在正常运行期间，阳离子电导率不得超过表A.2中列出的限制值。4.3.5硫酸盐
硫酸盐是另一种阴离子型杂质，能造成汽轮机的腐蚀故障，并腐蚀核电站汽水分离再热器的内部和5
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002下游部件。硫酸盐和阳离子电导率之间的关系在4.3.4中已作说明。硫酸盐的可能来源包括冷却水的泄漏、软化装置或凝结水精制装置再生剂以及阳离子交换树脂微粒的漏出4.3.6铁和铜
蒸汽中含有大量氧化铁的主要危险是造成汽轮机初始级的固态粒子侵蚀和沉淀，随后会造成汽轮机进汽阀的堵塞。蒸汽样品中铁的含量是侵蚀危险的指标，虽然在所有运行条件下都难以获得代表性样品。在试运转期间、两班制以及老机组中，出现铁含量高的危险最大。蒸汽中含有大量铜的主要不利影响是沉淀物累积造成的输出功率损失。该指标仅与铜合金的凝汽器管或给水加热器管有关。铜含量高最易造成高压锅炉系统损坏。当系统中含有铜合金表面或沉淀物从AVT转换为OT方式时，也存在铜沉淀在汽轮机中的危险4.3.7其他添加剂
表A.1中列出的数值是采用联氨和氨为给水调节剂的数值。有时需要使用其他有机除氧剂或用于控制pH值的挥发性胺。这些添加剂的使用会对蒸汽纯度目标，尤其是4.3.1中的阳离子电导率产生不利影响。
硼酸有时被作为添加剂用于压水堆二回路系统中。在这种情况下，汽轮机蒸汽中的硼含量达到1000μg/kg是允许的，蒸汽发生器的水中硼含量达到10mg/kg也是允许的。它对阳离子电导率的影响不太明显。
A.1导则
附录A
（资料性附录）
参数指导值
GB/T28553—2012/IEC/TS61370:2002表A.1和表A.2表明了正常操作条件下（即除启动和瞬变之外）进入汽轮机的蒸汽和水的建议纯度值。表A.1定义了关键参数，而表A.2包含了（根据不规则的关键参数值进行测量）诊断参数表A.1列出了关键参数的“预期”值和“限制”值。“预期”值范围代表正常运行条件下通常可允许的数值。“限制”值是极限值，超过该数值后机组就存在长期或短期恶化的危险。实际值与期望值的偏差表明了进行诊断的必要性以及可能的补救措施。表格中的其他各栏列出了偏差以及修正偏差的期限。表A.3列出了偏差识别和修正的指导表A.1
新燕汽
减温器喷水”
阳离子电导率(25℃）VV99.net
钠含量
二氧化硅含量
铁含量。
铜含量
阳离子电导率(25℃）
钠含量
二氧化硅含量
铁含量*
铜含量
汽轮机蒸汽纯度极限值
预期范围
0 ~ 5d
限制值
关键参数
1周内采取
措施的
参数范围
与新蒸汽同
24h内采取
措施的
参数范围
1h内采取
措施的
参数范围
使用常规磷酸盐时，可采用0.3μS/cm(25℃)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。
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b
个数值的上升不是污染物侵人所造成的（见4.3.1)。如果氟化物含量超过20μg/kg，则有必要在24h之内采取措施。该值取决于钢炉进料。在采用全挥发处理（AVT)时，通常可采用5ag/kg的数值为限制值。在某些机组上，当d
采用钠化合物配料时，不超过10g/kg的数值也是合适的。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，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，仅用于监测饱和燕汽来指示新鲜蒸汽纯度的情况7
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