给水加氧处理技术在超超临界锅炉的应用

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改进型低氧处理精确加氧技术在超超临界机组的应用

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１国内给水加氧处理技术发展概述
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超超临界机组给水加药方式的选择

超超临界机组给水加药方式的选择作者：张艳玲来源：《科技信息·下旬刊》2017年第08期摘要：机组安全经济运行，采用合理的锅炉水处理方式是十分必要的。

关键词：加药；加氧；给水处理一、概况近年来，燃煤大容量锅炉的数量剧增，燃煤发电厂竞争激烈，发电厂利用小时数下降，电网对发电厂非停考核更加严格，这就要求燃煤发电厂设备可靠性高。

同时防止锅炉四管爆管，对锅炉水质要求更高。

经过多年研究和试验，锅炉给水、凝结水加药工艺不断优化，特别采用给水、凝结水加氧处理工艺应用。

二、给水处理方式1.大容量锅炉给水采用的处理方式：还原性全挥发处理、弱氧化性全挥发处理、加氧处理。

（1）还原性全挥发处理是指锅炉给水加氨和还原剂的处理，简称AVT（R）。

给水加氨是为了提高pH。

适宜的pH可以最大限度地减缓金属材料的腐蚀速度。

最佳pH值为9.2～9.6。

铜合金最佳的pH值为8.5～9。

由于除盐水箱不严密会溶入一些二氧化碳，除氧器运行工况不正常，使给水中含有一定量的二氧化碳。

氨和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，消耗部分氨。

因此，实际加氨量比理论加氨量大一些，多加量与二氧化碳含量有关。

还原性全挥发处理不足。

在上世纪80年代以前，在世界范围内几乎所有的锅炉给水都采用还原性全挥发处理。

后来试验发现，水质在达到一定纯度后，加联氨对钢铁不但没有好处，有时反而会使给水和湿蒸汽系统发生流动加速腐蚀。

给水进行全挥发处理时，钢铁表面是双层氧化膜，外层是Fe3O4膜，这种膜不致密，孔隙率大，溶解度也较大。

特别是在150～180℃、pH较低以及流速大的条件下，Fe3O4膜的溶解速度加快，这种情况就称为发生了流动加速腐蚀。

（2）弱氧化性全挥发处理是指锅炉给水只加氨不加联氨的处理方式，简称AVT（O）。

加氨的作用与还原性全挥发处理是相同的，即为了提高给水的pH。

不加联氨使给水中保留少量的溶解氧，在有氧的条件下，钢材表面的Fe3O4氧化膜可被氧化为Fe2O3，Fe2O3膜比较致密，耐冲刷性能好，能明显减轻或消除流动加速腐蚀。

智能控制精确加氧技术在火电厂超超临界机组中的应用研究

智能控制精确加氧技术在火电厂超超临界机组中的应用研究发布时间：2021-03-03T14:39:11.790Z 来源：《中国电业》2020年第29期作者：翟渠尧[导读] 目前，为解决给水系统流动加速腐蚀问题，给水加氧处理(OT，OxygenatedTreatment)是普遍采用方式，通过改变水汽接触界面氧化膜的结构形态，使氧化膜更加坚固致密。

翟渠尧国家能源集团宁夏电力公司宁东电厂，宁夏银川 750408摘要：目前，为解决给水系统流动加速腐蚀问题，给水加氧处理(OT，OxygenatedTreatment)是普遍采用方式，通过改变水汽接触界面氧化膜的结构形态，使氧化膜更加坚固致密。

但传统加氧为手动控制，加氧控制量宽泛，未反应完的氧气进入过热蒸汽，往往会对材质欠佳的过热器产生负面影响，对机组安全运行形成威胁。

关键词：智能控制；精确加氧技术；火电厂；超超临界机组；应用研究1应用概况1.1机组概况某机组为国产1000MW超超临界燃煤机组，配套超超临界变压运行直流锅炉，锅炉采用单炉膛、切向燃烧、一次中间再热、平衡通风、露天、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置。

锅炉最大连续蒸发量3101t/h，过热蒸汽压力27．56MPa。

机组设置凝结水精处理系统，采用2×50%凝结水量的前置过滤器和4×33．3%凝结水量的中压高速混床系统和旁路系统。

该机组于2011年6月23日完成168h满负荷试运，机组启动和运行初期均采用全挥发处理;投产后待汽水品质符合加氧要求后，机组于2011年9月20日开始实施给水加氧处理，一个月后，通过智能控制精确加氧技术的开发和应用，实现加氧量的精准控制。

1.2加氧原理给水系统的A VT工况易导致水流加速腐蚀，在A VT工况下，给水pH一般控制在9．2～9．6，水温在常温到300℃区域，给水介质氧化还原电位(OＲP，Oxidation－ＲeductionPotential)低于0，此时水与碳钢通过电化学反应生成疏松的Fe3O4磁性氧化膜，无法使金属进入钝化区。

浅谈火电厂660MW超-超临界机组给水联合处理技术的应用111

浅谈火电厂660MW超-超临界机组给水联合处理技术的应用李鹏摘要:火电厂660MW超-超临界机组的给水加氧工作过程。

加氧实施后, 水汽系统铁含量比加氧前有明显降低。

超-超临界机组的给水加氧处理可大大提高机组的安全性和经济性。

关键词:超-超临界机组;给水处理;大容量高参数的超超临界机组煤耗低、效率高、污染小，在发达国家能长期安全稳定地运行。

随着当前国内电力市场的快速发展，超超临界机组在我国也得到了广泛应用。

由于水在超临界压力下为单相流体，锅炉蒸汽系统只能采用直流运行方式。

直流炉在正常运行中没有排污，因此锅炉进口给水的水质直接影响到进入汽轮机蒸汽的品质, 也直接影响机组的安全运行及电厂的经济效率。

锅炉给水的处理方式对机组的安全经济运行有着极其重要的意义。

当前给水处理应用较多的有两种方式:全挥发处理方式(AVT)和加氧、加氨联合处理(CWT)方式。

1.给水加氧运行机理给水加氧是在水处理过程中加入适量氧和微量氨，使锅炉水冷壁管内壁生成致密的溶解度小的赤铁矿物质(Fe2 O3)保护膜,并将疏松的Fe3O4锈层表面均匀覆盖起来。

Fe2O3比全挥发方式运行中的磁铁矿物质(Fe3O4)难溶于水,因此CWT水处理系统可减缓水冷壁管内壁水垢的生成, 锅炉长期运行压降也不会增大.锅炉机组在CWT方式下,由于不断向钢管内表面均匀供氧,从Fe3O4锈层扩散出的2价铁离子被迅速氧化,形成溶解度很低的Fe2O3致密层。

Fe2O3致密层在Fe3O4锈层颗粒表面和晶粒间沉积,封闭Fe3O4垢层的表面和孔隙,而形成致密的“双层保护膜”,从而有效地抑制热力系统金属的腐蚀。

2.给水加氧技术的应用2.1 加氧系统简介给水加氧系统由加氧汇流排、加氧控制柜、加氧管道和阀门组成。

给水加氧点设在除氧器出口下降管上，凝结水加氧点设在精处理出口母管上。

加氧汇流排包括:4组各6瓶氧气的高压氧气快速接头和相应的角阀，分别向精处理出口和除氧器出口下降管供氧。

660MW超-超临界机组给水加氧技术的应用

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收稿日期：００— ８— ０２１０３
作者简介：王金玲（９６一）女，１７，河南人，工程师，现为工程硕士研究生，从事电厂水处理工作。
清洗世界
第１期１
１机组概况
信阳电厂二期３４号机组为两台６０、６ＭＷ国产超一超临界压力燃煤发电机组，３号机组在２００９年３月２３日通过 “ ６ｈ性能实验 ” 机组主要汽水品质１８，指标已达到国标Ｇ／１１５２０《ＢＴ２４－０８火力发电机组
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超临界锅炉给水加氧的关键问题

．
ห้องสมุดไป่ตู้
要：超临界锅炉给水加氧处理技术可以有效降低机组凝结水至炉水系统管内的腐蚀及沉积速率
针对当前扰超临界锅炉给水加氧技术应用的关键问题进行研究．提出了有效实施给水加氧技术必须选择正确可靠的加氧系统、把握精确的氧质量分数控制和严格控制全挥发性处理与给水加氧处理方式相互转换条件等关键环节．可为给水加氧技术在大型超临界火力发电机组的推广应用提供指导关键词：超临界锅炉：给水处理；给水加氧：防腐
污堵和沉积问题、
力下降．轮机结垢和凝汽器管道（合金）生槽汽铜发
状腐蚀而损坏
加氧处理在２０世纪７年代首先应用于德国的０
炉水处理巾．因其优越性很快在欧美和１等国家３本广泛应用２随着给水加氧处理技术不断发展．最ｌ由初向中性的高纯水加入纯氧的中性给水处理（ＮＷＴ）同时向给水加少量氨的联合水处理，展．发到标准化的给水加氧处理．已成为超临界直流锅炉
中图分类号：ＴＫ２．２３７５文献标志码：Ａ文章编号：１０ —６９（０１）３０５ —４０４９４２１０ —０２０

给水加氧在1030MW超超临界机组的应用实践

给水加氧在1030MW超超临界机组的应用实践摘要:本文介绍了1030MW超超临界机组投产后给水加氧处理技术的应用。

详细叙述机组给水加氧的条件、转换过程、水汽指标的变化情况，以及加氧处理技术实施后水汽系统含铁量显著降低，精处理混床运行周期延长，加药量减少，效果显著。

提高了机组运行的经济性和安全性。

关键词: 超超临界；1030MW 机组；给水加氧；含铁量引言随着我国电力工业的发展，大量的超临界、超超临界机组都采用了给水加氧技术并取得了显著的经济及安全效益。

目前除了直流炉之外，汽包炉也开始使用给水加氧技术。

加氧水处理技术和其它水化学工况相比有着显著的优越性：给水含铁量小，锅炉结垢速率低，延长锅炉酸洗周期；锅炉压差略有下降；给水处理所用化学药品用量大大减少，有利于环境保护，运行成本明显降低；给水 pH 降低，大大延长了凝结水精处理设备运行周期等。

机组概况某电厂1030MW超超临界燃煤机组锅炉为3099 t/h超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛塔式布置，全钢架悬吊结构的锅炉。

自2012年11月投产，采用给水AVT(O)工况运行，发现凝结水及给系统存在明显的流动加速腐蚀，导致给水铁离子含量较高。

根据机组要求，决定将给水处理方式由AVT(O)改为OT，以降低给水铁离子含量，降低凝结水和给水系统存在流动加速腐蚀。

给水加氧技术的实践过程设备的简介给水加氧设备由加氧汇流排、控制柜、管道和阀门组成。

其作用是将氧气精确地加入到水汽系统。

加氧前的技术条件水汽系统严密可靠，凝汽器无泄漏。

凝结水、除氧器入口、省煤器入口及主蒸汽的氢电导率均小于0.10μs/cm。

热力系统不含铜部件，阀门和泵的密封材料满足给水加氧要求。

对水汽系统在线仪表进行校验，保证水汽系统在线仪表能准确投入运行。

凝结水进行100% 精处理，控制混床出水电导率小于0.10μs/cm，钠小于3μg/L，二氧化硅小于10μg/L。

要求受热面的沉积量小于200g/m2，洁净的受热面表面有利于OT转化过程，也有利于形成保护膜。

给水加氧处理在超超临界1000MW机组的应用

果显著，提高了机组运行的经济性和安全性。
关键词：超超临界；１０００ＭＷ机组；给水加氧；含铁量
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｅｅｄｗａｔｅｒｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｉｍｅｌｙａｆｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＪＯ００ＭＷｕｎｉｔｉｎＸｕｚｈｏｕｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｆｅｅｄｗａｔｅｒｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｒｅｉｎ・ｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗａｔｅｒｖａｐｏｒｓｙｓｔｅｍｉｒｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｏｆｍｉｘｅｄｂｅｄｉｓｅｘ－
２０１４年２月
电力
科
技
与
环
保
第３０卷
第１期
给水加氧处理在超超临界１０００ＭＷ机组的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｅｅｄｗａｔｅｒｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｕｌｔｒａｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ１０００ＭＷｕｎｉｔ

1000Mw超超临界机组给水加氧处理技术的应用

统各测点进行过滤处理，含量最高点主要在省铁
进给水和高加疏水。
组成。选用纯度大于９％、９承压１～１ａ容４５ＭＰ、积４０Ｌ的钢瓶氧气作为加氧源。加氧装置选择手动、自动并联控制，其控制方式采用以给水流量信号为主要调整参数、以加氧点溶解氧含量为辅助（微调）整参数的控制模式。机组加氧管线采调
（）３热力系统氧平衡试验。按低压给水到高压给水系统的次序进行加氧处理（０Ｔ）转换，维持给水ｐ为９０９５除氧器、热器的排气门Ｈ．～．，加微开，动手动加氧系统。启（）４除氧器和高低加排汽门调整试验。给水
要求的企业标准。
加氧处理后机组正常运行时，氧器和高低加排除
ｌ引言
外高桥第三发电有限责任公司的７８号机组、
分别于２０年３月１日至２日和２００８９６０８年６月
号机组也开展了给水加氧工作。２给水加氧
２１处理前的条件．
１日至７日完成１８ｈ试运行，６机组水汽品质控制在制造厂、调试所要求的标准范围以内，６１８ｈ期
有限公司７８机组的给水加氧工作过程，氧实施后水汽系统铁含量比加氧前有明显降低。、号加关键词：水加氧；炉；氧器；给锅除省燃器

锅炉给水加氧处理技术及其在锅炉上的应用

锅炉给水加氧处理技术及其在锅炉上的应用吉林电力2003年03期刘志华盛春林(双辽发电厂吉林双辽136400)马文静(苏州热工研究所江苏苏州215004)摘要:在介绍给水加氧处理原理的基础上,详细分析了影响氧化膜形成的因素,介绍了我国首台亚临界压力锅炉(1021t/h)进行给水加氧处理试验的试验前准备情况、试验经过、给水加氧处理运行主要控制指标及操作规范,最后进行了技术指标和经济效益比较.关键词:亚临界压力锅炉.给水处理.双层氧化膜.中图分类号:O69;TK227.8文献标识码:B文章编号:1009-5306(2003)03-0005-04作者简介:刘志华(1968-),男,工程师,从事电厂化学专业管理工作。

收稿日期:2003-02-25给水加氧处理是20世纪70年代发展起来的锅炉给水处理技术,它与给水除氧截然相反,是在高纯度的锅炉给水中加入适量的氧化剂(通常为气态氧),同时加入微量的氨进行给水水质调节。

为了进一步减少机组水、汽和热量损失,降低热力系统的结垢、腐蚀和积盐速率,提高机组整体运行的经济性和安全性,延长凝结水精处理混床的运行周期,降低系统的含铁量,全面提高化学监督管理水平,2001年5月至2002年1月,在低磷酸盐处理、全挥发性处理应用试验基础上,吉林省电力有限公司、国电热工研究院、吉林省电力科学研究院和双辽发电厂共同在双辽发电厂1号锅炉上进行了给水、炉水的加氧处理方式优化试验,确定了1号锅炉采用给水加氧、加氨,炉水加氢氧化钠处理的最佳方式。

1号锅炉自2002年1月实施给水加氧处理后,效果较好。

1给水加氧处理原理给水加氧处理(简称为OT)是指从凝结水精处理混床出口和除氧器出口加入氧气、氨,在微碱性的高纯度水中,氧气能够使碳钢表面形成双层氧化膜,一层是紧贴碳钢表面的磁性氧化铁(Fe3O4),表面一层是以Fe2O3为主的阻挡层。

在高温流动的水中致密的Fe2O3溶解度很低,起到防止碳钢腐蚀的作用。

给水加氧在超超临界锅炉的实际应用

超超临界直流锅炉采用传统的全挥发处理方式（ＡＶＴ）时，给水带人的铁沉积在高压加热器和锅炉水冷壁上。这种铁垢摩擦系数大，呈波纹状，不仅容易引起锅炉压差上升快，压差大，也容易导致给水系统湍流部位流动加速腐蚀现象加重，腐蚀产物随着水流沉积到高温段，导致省煤器节流阀出现严重的污堵情况，严重时甚至会造成局部高温，引发爆管事故。采用给水加氧处理方式可以有效抑制和防止流动加速腐蚀的发生。
给水加氧在超超临界锅炉的实际应用
张远
（湖北西塞山发电有限公司，湖北黄石４３５００１）摘要：通过对湖北西塞山发电有限公司＃３机组进行给水加氧处理，并与加氧前机组单独加氨处理（ＡｖＴ（ｏ））作比较，取得了阶段性成效。给水加氧处理后，机组水汽系统铁离子含量降低，水冷壁超温爆管现象减少，运行安全得以保
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文章编号：２０９５ —６８３５（２０１５）２０ —０１１１ —０２
的检测结果。３．５给水加氧点的设定机组设置有两个加氧点——一个设置在凝结水精处理设备的出口母管处，另一个设置在除氧器的下降管处。当前，群３机组的加氧点设置在凝结水精处理设备出口母管处，用高压氧气瓶供氧，在经过凝水加氧处理后，精处理出口处汇流减压阀减压到３．５～４．０ＭＰａ，并通过凝水加氧调节阀控制。加氧方式选择手动加氧。两台机组凝水加氧减压前采用母管制，减压后分成两根管道分别加入两台机组凝水加氧点。３．６榴机组锅炉水冷壁管节流孔圈酸洗为保证给水加氧处理的效果，避免锅炉在加氧开始前或加氧期间因结垢而发生爆管事故，在机组加氧处理之前，用复合酸浸泡、清洗锅炉水冷壁管节流孔圈，为机组的给水加氧处理

超(超)临界直流锅炉给水加氧处理技术

超(超)临界直流锅炉给水加氧处理技术超(超)临界直流锅炉给水加氧处理技术随着我国电力建设的发展，新建机组多为具有循环热效率高，发电煤耗低、节能、环保等诸多优势的高参数、大容量的超（超）临界机组。

由于水在超临界压力下为单相流体，锅炉蒸汽系统只能采用直流运行方式。

而直流炉在正常运行中没有排污，因此锅炉进水的水质直接影响到进入汽轮机蒸汽的品质，也直接影响机组的安全运行及电厂的经济效益，其处理方式对机组的安全经济运行有着极其重要的意义。

加氧处理工艺自20 世纪40 年代问世以来，全世界超过85％的直流炉和5％以上的汽包炉已成功应用了该项技术，同时它对于防止给水系统内的流动加速腐蚀（Flow Accelerated Corrosion，FAC）具有无可比拟的优势，是超（超）临界压力火电机组给水处理的首选工艺。

1 给水加氧原理在全挥发处理（All Volatile Treatment，AVT）工况下，除高温段（300～400℃）的省煤器出口段到水冷壁外，中、低温段（常温～300℃）的凝结水系统、低压加热器和高压加热器入口的金属氧化膜是不够致密的，锅炉热力系统金属表面会生成外层结构疏松的Fe3O4锈层，伴随水流的冲击，给水系统内产生流动加速腐蚀，造成铁的腐蚀产物不断在热负荷高的部位沉积，生成粗糙的波纹状垢层，从而降低了锅炉受热面的传热效率，增加了流体阻力，造成了锅炉的压差不断上升，增大了给水泵的动力消耗。

给水加氧处理（Oxygenated Treatment，OT）是在纯水的条件下，利用一定浓度的氧使碳钢表面形成一层比磁性Fe3O4保护性更好的Fe2O3＋磁性Fe3O4保护膜。

这样，在给水加氧工况下可使碳钢表面膜具有双层结构，而且Fe2O3的溶解度远比Fe3O4低，所以形成的保护膜更致密、稳定，能经受流动加速腐蚀，从而降低给水的铁浓度。

当水中有少量的氧时，在钢的表面上，瞬时进行向内延伸反应：6 Fe+7/2 O2+6 H+=Fe3O4+3 Fe2++3 H2O （1）Fe3O4层呈微孔状（1％～15％孔隙率），和钢本身的晶体结构相似，由于晶体之间有空隙，水仍会从空隙中渗入到钢表面，使钢产生腐蚀，如果不能堵塞这些空隙就没有防蚀效果。

超临界600MW火电机组给水加氧处理技术的应用

氢电导率小于０．１０￣ｓ／ｃｍ。
电机组实现节能降耗的有效措施之一。根据国内外有关电厂
的运行经验，给水采用加氧处理可以解决直流锅炉给水含铁
量较高、水冷壁管结垢速率偏大、锅炉压差上升过快以及水冷
速率。而随着温度的升高，溶氧沿程反应的加剧．水汽中溶解
氧在进入过热器之前基本已经消耗尽．避免了因加氧疑似可能引起的过热器、再热器氧化皮脱落情况的发生。同时因加氧
Ｈ，ＡＶＴ（Ｒ）方式运行，但机组运行中一直受高加疏水调节阀频繁后给水氧化还原电位的升高，可通过调试适当降低给水ｐ延长精处理运行周期堵塞，汽水取样盘给水、高加疏水取样流量计出现棕黑色沉积
【中图分类号】ＴＭ６２１．４
【文献标识码】Ａ
【文章编号】２０９５ — ２０６６（２０１５）０１ — ００４４ — ０２
化机理，主要稳定物相为磁铁矿，ＯＴ的加氧含量远达不到赤
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水冷壁结垢速率大等问题。改用加氧处理技术后，解决了以上问题，并降低了除盐水自用水量、化学药品耗量、化学人员的劳动强度，提高了机组运行的安全性和经济性。

给水加氨加氧联合处理工况(CWT)在600MW超临界燃煤机组中的应用

给水加氨\加氧联合处理工况(CWT)在600MW超临界燃煤机组中的应用作者：金小明来源：《中国新技术新产品》2010年第13期摘要:本文针对广东汕尾电厂两台60万超临界燃煤机组在给水、凝结水中加氧和不加氧的处理工况进行全面的介绍和对比,总结出给水、凝结水加氧处理在水汽质量控制、加药成本、机组运行经济性方面的效果和优势。

以期对同类型参数的机组有关加氧可行性、经济性方面提供参考和依据。

关键词:AVT;CWT;给水处理;加氧;联氨;热力设备腐蚀;钝化镆;给水PH1 汕尾电厂概述汕尾电厂总体规划建设4×60+4×l00万千瓦燃煤机组,总投资预计200多亿元。

2003年1月18日,汕尾发电厂项目启动,项目分两期建设,一期2×60万千瓦机组项目工程投资60多亿元,是国家重点建设项目和广东省十大重点工程能源项目之一;2003年12月14日,国家发改委正式下达发改能源[2003]2184号文,批复通过汕尾发电厂可研报告, #1、#2机组分别于2008年1月和2月份投入商业运行。

一期1、2号机组为两台600MW国产超临界压力燃煤发电机组,三大主机分别由东方锅炉厂、东方汽轮机厂和东方电机厂制造。

#1、2号机组工程为2×600MW超临界燃煤国产机组。

锅炉采用单炉膛,倒U型布置、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道,再热汽温采用烟气挡板调节,复合变压运行,超临界直流炉。

锅炉蒸发量(BMCR):1950t/h过热器出口蒸汽压力(BMCR):25.5MPa过热器出口蒸汽温度(BMCR):571℃再热蒸汽流量(BMCR):1630t/h再热器进/出口蒸汽压力(BMCR):4.71/4.52MPa再热器进/出口蒸汽温度(BMCR):321/568℃省煤器入口给水温度(BMCR):282℃水汽流程(见图1):汽水加药系统在机组正常运行情况下,采用加氨、加氧联合处理(即CWT工况);在机组启动初期、机组停运前一段时间或在机组运行不稳定、水质异常且不能立即恢复的情况下,采用加氨(即AVT工况,但不加联氨)。

给水AVT(O)处理技术在350 MW超临界机组的应用

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２０.０５.００５给水ＡＶＴ(Ｏ)处理技术在３５０ＭＷ超临界机组的应用达振伟ꎬ董永会ꎬ郑㊀峰ꎬ宋昭辉ꎬ常志伟(河北建投任丘热电有限责任公司ꎬ沧州０６２５５０)摘㊀要:简要介绍了不同给水处理方式的选择及特点ꎬ对河北某３５０ＭＷ超临界供热机组给水ＡＶＴ(Ｏ)处理的控制㊁效果和效益进行了详细讨论ꎮ实践证明该厂的给水ＡＶＴ(Ｏ)处理是可靠的ꎬ机组ＦＡＣ情况已得到了一定的抑制ꎮ关键词:超临界机组ꎻ给水处理ꎻ氧化性全挥发处理(ＡＶＴ(Ｏ))中图分类号:ＴＫ２２３５㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２０)０５－００１９－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ３５０ＭＷＳｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＵｎｉｔＤＡＺｈｅｎ－ｗｅｉꎬＤＯＮＧＹｏｎｇ－ｈｕｉꎬＺＨＥＮＧＦｅｎｇꎬＳＯＮＧＺｈａｏ－ｈｕｉꎬＣＨＡＮＧＺｈｉ－ｗｅｉ(ＨｅｂｅｉＪｉａｎｔｏｕＲｅｎｑｉｕＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＣａｎｇｚｈｏｕ０６２５５０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄꎬａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌꎬｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒａ３５０ＭＷｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｈｅａｔｉｎｇｕｎｉｔｉｎＨｅｂｅｉａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ.Ｐｒａｃｔｉｃｅｈａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｌａｎｔ'ｓｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｒｅｌｉａｂｌｅꎬａｎｄｔｈｅＦＡＣｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｕｎｉｔꎻｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻｏｘｉｄａｔｉｖｅｆｕｌｌｖｏｌａｔｉｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＡＶＴ(Ｏ)０㊀引㊀言收稿日期:２０２０－０４－１２㊀㊀修订日期:２０２０－０４－２０作者简介:达振伟(１９７４－)ꎬ男ꎬ本科ꎬ从事电厂化学技术工作ꎮ河北某电厂为２ˑ３５０ＭＷ的超临界湿冷双抽供热发电机组ꎬ锅炉为超临界参数㊁对冲燃烧㊁一次中间再热㊁单炉膛平衡通风㊁固态排渣㊁半露天布置㊁全钢构架的Π型煤粉直流炉ꎮ锅炉最大连续蒸发量１１０３.２ｔ/ｈꎻ过热器出口蒸汽温度５７１ħꎻ过热器出口蒸汽压力２５.４ＭＰａꎻ给水温度２８３ħꎮ汽轮机为超临界参数㊁一次中间再热㊁单轴㊁双缸两排汽㊁双抽供热凝汽式汽轮机ꎮ两台机组于２０１３年投产发电ꎬ给水加药系统设计了全挥发处理(简称ＡＶＴ)以及加氧处理(简称ＯＴ)两种方式ꎬ机组在运行初期采用了还原性的全挥发处理(简称ＡＶＴ(Ｒ))ꎮ１㊀给水处理方式的选择１.１㊀给水处理的标准要求根据«火电厂汽水化学导则第４部分:锅炉给水处理»(ＤＬ/Ｔ８０５－２０１６)[１]中的要求ꎬ给水处理方式应根据机组的材料特性㊁炉型及给水水质按下列原则选择:(１)对于有铜给水系统ꎬ宜采用还原性全挥发处理ＡＶＴ(Ｒ)ꎻ(２)对于无铜给水系统ꎬ宜采用氧化性全挥发处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎻ(３)对于设置凝结水精除盐装置且给水氢电导率符合给水加氧处理要求的无铜给水系统ꎬ宜采用加氧处理ＯＴꎮ１.２㊀不同给水处理方式的特点给水处理的作用是抑制给水系统腐蚀的一般性腐蚀和流动加速腐蚀ＦＡＣꎬ减少随给水带入锅炉的腐蚀产物和其他杂质ꎬ防止因减温水引起混合式过热器㊁再热器和汽轮机积盐ꎮ所谓流动加速腐蚀ＦＡＣꎬ是一种由于受液体流动的影响而产生的腐蚀ꎮ其中包括了浸蚀和流速差腐蚀ꎮ包含金属氧化㊁金属阳离子迁移㊁金属阳离子溶解的纯电化学腐蚀过程ꎬ流体只是加速了这一过程ꎮ最新的研究表明ꎬＦＡＣ不应只被简单视为一种炉管腐蚀损坏的机理ꎬ它还是热力系统中的基础腐蚀及其产物输送的根本过程ꎬ而这些腐蚀产物及其传质过程则被认为是电厂其他许多故障和损坏机理的核心ꎮ在超临界机组的运行过程中ꎬＦＡＣ表现得较为明显ꎬ它发展速度相对较低ꎬ直接危害相对较小ꎬ往往不会直接造成泄漏事故ꎬ而是展示出其他较轻微和隐蔽的特征(如堵塞㊁沉积㊁锅炉压差上升㊁清洁度较差等)ꎬ故日常的技术监督和运行管理容易将其忽视ꎬ但若放任其发展和累积ꎬ则会对超临界机组的长周期安全经济运行造成不利影响ꎮＦＡＣ形成的胶体态四氧化三铁具有较强的磁性ꎬ易在一些铁磁性材质的阀门和孔洞处(如高加常疏门㊁减温水调门㊁取样门等处)ꎬ形成沉积和堵塞ꎬ对机组的调节性能造成影响ꎮ如果高加常疏门㊁减温水调门周期性地发生堵塞ꎬ表明高加疏水和给水中ＦＡＣ腐蚀产物含量较高ꎮＦＡＣ的发生与发展与诸多因素有关(流体温度㊁受热情况㊁材质成分㊁水汽品质㊁流体溶解氧含量㊁流体ｐＨ值㊁组件的几何形状等)ꎬ其中材质㊁受热㊁几何形状等已确定因素是难以进行调控和改变的ꎬ对于运行人员而言ꎬ自由度最大的控制方式即是对流体化学状态的调整ꎬ亦即化学水工况的调整ꎮ不同的化学水工况决定着水汽接触界面氧化膜的结构和状态ꎬ从而进一步对ＦＡＣ的程度与趋势造成影响ꎮ与ＦＡＣ关系最密切的水汽化学参数为ｐＨ㊁ＤＯ(溶解氧含量ꎬＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｘｙｇｅｎ)和ＯＲＰ(氧化还原电位ꎬＯｘｉｄａｔｉｏｎ－ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＰｏ￣ｔｅｎｔｉａｌ)ꎮ用氨水和还原剂的还原性全挥发性处理ＡＶＴ(Ｒ)ꎬ氧化还原电位ＯＲＰ的范围在－３００ｍＶ到－３５０ｍＶꎮ氧化性全挥发性处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎬＯＲＰ在０ｍＶ周围ꎬ但可以稍正或稍负ꎮ在给水中加入氧气和氨水的加氧处理ꎬＯＲＰ在＋１００ｍＶ到＋１５０ｍＶ附近[２]ꎮＯＲＰ每提升０.１Ｖꎬ铁的氧化物的溶解度降低一个数量级ꎬ当电位升至０以上后ꎬ溶解度再次发生数个数量级的降低ꎬ说明ＯＲＰ的提升在降低水汽Ｆｅ含量的同时改变氧化物的形态ꎬＦｅ含量的降低与氧化物形态的改变又相互促进ꎬ共同对系统ＦＡＣ形成强有力的抑制ꎮ即将机组采用的ＡＶＴ(Ｒ)给水处理方式改为ＡＶＴ(Ｏ)或ＯＴ方式ꎬ是降低汽水铁含量的有效途径ꎬ根据标准要求[３]ꎬ锅炉水冷壁垢量达到２５０ｇ/ｍ２时ꎬ采用ＯＴ运行方式前应进行化学清洗ꎬ由于机组不具备进行化学清洗的条件ꎬ因此机组选择了采用ＡＶＴ(Ｏ)处理ꎮ２０１８年的４月中旬开始ꎬ机组仅在启动阶段和凝结水溶氧偏高时投加联氨ꎬ其它正常运行时间段内不再向水汽系统中加入联氨ꎬ即氧化性全挥发处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎮ２㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理工况控制２.１㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理运行要求(１)给水质量控制要求见表１㊀表１ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组给水质量控制要求氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍｐＨ溶解氧μｇ/Ｌ铁μｇ/Ｌ铜μｇ/Ｌ钠μｇ/Ｌ氯离子μｇ/Ｌ二氧化硅μｇ/ＬＴＯＣｉɤ０.１０９.２~９.６ɤ１０ɤ５ɤ２ɤ２ɤ１ɤ１０ɤ２００㊀㊀(２)蒸汽质量控制要求见表２㊀表２㊀㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组蒸汽质量控制要求氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍ铁μｇ/Ｌ铜μｇ/Ｌ钠μｇ/Ｌ二氧化硅μｇ/Ｌɤ０.１０ɤ５ɤ２ɤ２ɤ１０２.２㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理机组启动要求采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理机组启动时ꎬ给水处理应采用与正常运行时相同的方式ꎮ机组启动时ꎬ给水质量应符合表３的规定ꎬ在机组并网后８ｈ内应达到正常运行时的标准值ꎮ㊀表３㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组启动时给水质量标准氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍ铁μｇ/Ｌ硬度μｍｍｏｌ/Ｌ二氧化硅μｇ/Ｌɤ０.５０ɤ５０ʈ０ɤ３０２.３㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理时机组给水水质异常处理㊀表４㊀㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时机组给水水质异常的处理值项㊀㊀目标准值处理值一级二级三级氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍɤ０.１０>０.１０>０.２０>０.３０ｐＨ(２５ħ)９.２~９.６<９.２溶解氧μｇ/Ｌɤ１０>１０>２０２.４㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理转化操作化学专业:将凝结水及给水加联氨系统停运ꎬ并严格按照上文所述的控制质量要求进行水汽品质的监测和控制ꎮ机组停炉保护时ꎬ请在机组停运前４小时ꎬ加氨提高给水ｐＨ值至９.４~１０.０ꎬ热炉放水ꎬ余热烘干ꎮ汽机专业:暂不用对除氧器做任何调整ꎬ仅需控制给水溶氧在１０μｇ/Ｌ以下即可ꎮ３㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理效果分析３.１㊀水汽铁含量情况分析日常报表显示该电厂一年来两台机组水汽铁含量在２.０~５.０μｇ/ｋｇꎬ处于标准要求[４]的合格范围ꎬ与采用给水ＡＶＴ(Ｒ)处理的机组相比ꎬ铁含量明显要低一些ꎬ说明该电厂的机组通过一年多的给水ＡＶＴ(Ｏ)处理ꎬ机组ＦＡＣ情况已得到一定的抑制ꎬ采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理具有一定效果ꎮ３.２㊀水冷壁氧化膜微观形貌分析该电厂２号机组水冷壁管氧化膜的微观形貌见表５ꎮ㊀表５该电厂２号机组水冷壁氧化膜的微观形貌水冷壁㊀㊀主要的微观形貌特征如下:(１)水冷壁管氧化膜晶粒呈现细密的四氧化三铁的尖晶石结构ꎬ颗粒性明显ꎮ(２)水冷壁晶粒之间空隙较大ꎬ氧化膜晶粒粒径较小ꎬ表面较疏松ꎮ㊀表６机组水冷壁管形貌部㊀位晶粒大小晶粒形态孔隙率水冷壁５~８μｍ左右四氧化三铁与三氧化二铁粒径较小ꎬ较疏松㊀㊀结合表５和表６的典型化学工况水冷壁管氧化膜晶粒结构ꎬ对２号锅炉水冷壁管氧化膜耐蚀性能进行评价:水冷壁氧化膜晶粒约５~８μｍ左右ꎬ属于典型的给水ＡＶＴ(Ｏ)工况特征ꎬ氧化膜晶粒为磁铁矿和赤铁矿混合形态ꎬ耐蚀性高于ＡＶＴ(Ｒ)工况ꎮ４㊀效益分析４.１㊀化学清洗节省费用稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ可延长机组化学清洗周期ꎬ每年因清洗频率降低而节省的费用可观ꎮ４.２㊀节省联氨药品费用稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ机组停止加入联氨ꎬ年节省联氨费用预计达十万元ꎮ４.３㊀除氧器排汽量减少稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ热力系统处于氧化性状态ꎬ减少了除氧器排汽ꎬ每年可因此减少热量损失ꎮ４.４㊀缩短启动冲洗时间稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ热力系统氧化膜致密㊁耐蚀ꎬ停炉期间不易受到腐蚀ꎬ机组启动时ꎬ冷态冲洗和热态冲洗水质合格的时间与ＡＶＴ(Ｒ)处理时相比明显缩短ꎮ５㊀结束语(１)该电厂两台机组采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理后ꎬ水汽铁含量降低ꎬ水冷壁管表面磁铁矿和赤铁矿混合形态氧化膜ꎬ机组ＦＡＣ现象得到了一定的抑制ꎬ机组采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理是完全可行的ꎮ(２)当超临界直流炉机组在不具备给水ＯＴ处理条件时ꎬ可以考虑采用ＡＶＴ(Ｏ)方式替代ＡＶＴ(Ｒ)方式ꎮ参考文献[１]㊀ＤＬ/Ｔ８０５.４－２０１６ꎬ火电厂汽水化学导则第４部分:锅炉给水处理[Ｓ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１６.[２]㊀张国军.电站汽水系统流动加速腐蚀机理及对策研究[Ｄ].华北电力大学ꎬ２０１４.[３]㊀ＤＬ/Ｔ８０５.１－２０１１ꎬ火电厂汽水化学导则第１部分:锅炉给水加氧处理导则[Ｓ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１１.[４]㊀ＧＢ/Ｔ１２１４５－２０１６ꎬ火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ２０１６.。

给水加氧技术在超超临界锅炉中的应用

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价值工程
给水加氧技术在超超临界锅炉中的应用
Application of Feedwater Oxygenation Technology in Ultra Supercritical Boiler
费剑影 FEI Jian-ying曰施依娜 SHI Yi-na曰尹力 YIN Li
（上海明华电力科技有限公司，上海 200090）
turn affects the safe operation of the unit. To the critical direct impact, which is related to the overall economic benefits of the power plant,
the application of feedwater oxygenation technology in the ultra-supercritical boiler is of great significance to the unit and the entire power
1 技术原理在全挥发处理工况下，除高温段的节煤器出口段至水冷壁外，中低温段的冷凝水系统，低压加热器和高压加热器的入口处的金属氧化膜不致密足够，并且锅炉热系统的金属表面会形成一层薄薄的氧化铁锈层结构，并且水流的冲击将导致水系统中的加速腐蚀，这将导致铁腐蚀产物逐渐沉积在具有较高热负荷的零件。形成不平滑的波纹状污垢层，进而对锅炉受热面的传热效果造成不良影响，同时，流体阻力增加，导致锅炉的压力差连续增加，从而增加了进料泵的功率消耗并增加了进料泵的功率损耗[1]。向水中添加氧气是在纯净水的条件下对三氧化二铁和磁性三氧化二铁的双层保护，它使用一定浓度的氧气使碳钢的表面优于磁性三氧化二铁。结构体。同时，三氧化二铁的溶解度远低于四氧化三铁，因此由它形成的保护膜更致密，更稳定，并能承受加速流腐蚀，从而降低了给水中的铁浓度。氧化铁层是微孔的，类似于钢的原始晶体结构。由于晶体之间存在空隙，水仍然会从空隙渗入钢表面，导致钢腐蚀。如果这些空隙不能被堵塞，则不会产生防腐作用[2]。在充氧条件下，通过向金属表面连续供应氧气。经由四氧化三铁的微孔中扩散出来进到水相的被铁氧化，形成三氧化二铁的水合物，沉积在四氧化三铁的保护膜上面，导致四氧化三铁的空隙被堵塞，使水丧失了流入保护膜的路径，而在金属的表面生成致密的双层保护屏障，以达到减要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要

超超临界机组本质安全的给水加氧技术实践

超超临界机组本质安全的给水加氧技术实践摘要：流动加速腐蚀、省煤器管内壁结垢、水冷壁节流孔圈污堵以及过热器、再热器爆管是影响超超临界机组安全稳定运行的突出问题，本质安全的给水加氧处理技术是解决上述问题的重要手段。

本文介绍了大唐南京发电厂两台660MW超超临界机组在实施本质安全的给水加氧处理技术方面的实践，该项水处理技术提高了机组的安全性和经济性。

关键词：超超临界；本质安全；给水加氧；腐蚀；爆管；氧化皮1 前言大唐南京发电厂两台660MW机组分别于2010年8月和12月投入商业运行，其锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的HG-2023.3/26.15-YM1型超超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构∏型锅炉，锅炉额定蒸发量1928t/h，主蒸汽压力26.15MPa，主蒸汽温度605℃。

该型锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三菱重工业株式会社技术生产。

大唐南京发电厂两台机组投产后，为减缓热力系统腐蚀，给水处理方式采用了氧化性全挥发处理（AVT（O）），水汽质量在GB/T 12145-2008《火力发电厂机及蒸汽动力设备水汽质量》和DL/T 912-2005《超临界火力发电机组水汽质量标准》的基础上，按照中国大唐集团对超临界以上机组水质控制的指导意见，结合超超临界机组的特性，制定了严格的水汽质量企业标准，尤其是在凝结水精处理出水指标和给水pH值控制上要求更高，投产一年多来，机组运行平稳。

2 实施本质安全的给水加氧技术的必要性2.1 自2006年以来，哈尔滨锅炉厂有限公司生产的该型锅炉陆续在国内多家电厂相继投产，投产初期较为稳定，但在运行大约两年后，一些电厂陆续出现了水冷壁节流孔结垢堵塞，导致爆管事故的发生。

分析原因，水质问题是造成水冷壁节流孔结垢堵塞，导致爆管事故的主要原因，发生问题的电厂给水处理均采用传统的AVT方式，在此环境下，不可避免地存在给水流动加速腐蚀（FAC），从而导致给水含铁量较高，磁性氧化铁在节流孔处堆积造成堵塞。

国产600MW超临界直流锅炉给水凝结水自动加氧处理技术的应用

国产600MW超临界直流锅炉给水凝结水自动加氧处理技术的应用王奇伟浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江省宁波市 315722摘要：以某发电厂一号机组为例，重点介绍国产超临界机组实施给水凝结水自动加氧处理技术的应用，阐述加氧装置自动改造的原因和必要性，加氧装置改造的过程、实验以及改造后的运行效果评价。

给水加氧的成功改造有效地实现了加氧流量的自动控制，给水凝结水溶解氧的含量可以维持在40-100μg/L，氧气消耗量相对于手动加氧运行方式下降幅达50.0%，同时在给水自动加氧运行方式下，汽水品质优良稳定，提高了加氧运行控制水平和机组运行的可靠性。

关键词：超临界机组，给水，加氧，自动The Application of Feed water Oxygenated Treatment on the 600MW SupercriticalOnce-through BoilerWANG Qi-weiZhejiang Datang Power Plant Co., Ltd,Zhejiang Province Ningbo City 315722Abstract:Taking a No.1 generating set in a power plant as the example, this essay partic ularly introduces the application of feed water Oxygenated Treatment on the 600MW supercritical once-through boiler. Also, the thesis explains the nec essities of automatic remolding of the oxygenated fac ilities, describes the remolding procedure and experiments and provides with the assessment of the after-molding operation. The success of the remolding achieves the effective and automatic controlling of the oxygenated flow. Thus, the ratio of dissolved-oxygen in the feed water could keep at the level of 40-100μg/L; the oxygen consumption decreases by 50.0%, comparing w ith the manually-oxygenated operation. Meanwhile, with the technology of oxygenation, the quality of water could be higher and more stable, which consequently realizes better controlling of the oxygenating-operation and higher stability of the generation set.Keywords:Supercritical, Boiler, Feed water, Oxygenated, Automatic0 前言当前，锅炉给水加氧处理技术在世界上已经得到广泛的应用。