超临界火电机组水化学工况特性分析
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关 键 词 ：水工况 ；ＡＶＴ（Ｒ）；ＡＶＴ（Ｏ）；ＯＴ
中图分类 号 ：ＴＭ６２１．８
文 献标 志码 ：Ａ
文章编 号 ：１００１—９６７７（２０１６）０９—０１６０—０３
Ｗ ａｔｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｔｈｅｒｍ ａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ
ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒ．Ｗｈｅｎ ｓｔａｒｔｕｐ，ＡＶＴ（Ｏ）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌｌ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｆ ｉｒｓｔ ｏｐｅｒａｔｅｄ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｒａｎｓｆｏ ｒｍ ｅｄ ｗｉｔｈ ＯＴ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｉｌｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ＡＶＴ（Ｒ）；ＡＶＴ（Ｏ）；ＯＴ
超 临界火 电机组是 我国火电机组发 展的趋势 。发展超 临界 及超超 临界火 电机组 ，机组 的参 数等级及 容量等级 是超 临界机 组进一 步发展 需要 探讨 的问题 。蒸汽参 数的提高 ，机组 的效 率增 大 ，对 蒸 汽 品 质 的要 求 越 高 ，对 给 水 要 求 的 品 质 也 越 高 Ｊ。影响蒸汽 品质 主要 有炉管表 面状 态 、给水 品质 等 ，而不 同水工况可以减轻炉管表面状态 的劣化 ，提 高给水 品质 。超 临 界给水处理方式有 三种 ，分别 是 ＡＶＴ（Ｒ）、ＡＶＴ（Ｏ）、ＯＴ。这 三种给水处理方式各 自存在优缺点 。
１ 超 临界给水处理方式的优化
１．１ 三种水 工 况简 介 ＡＶＴ（Ｒ）（Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｌｌ—ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）是指采用氨 和除氧
剂 （如 Ｎ Ｈ ）联合处理 ，此时给水 的氧化还原 电位 （ＯＲＰ）通 常＜ 一 ２００ ｍＶ，适 用于水汽系统 严密 的有铜 系ຫໍສະໝຸດ Baidu 。氨具有 较强 的挥 发性 ，随着 炉管 升 温 和 炉水 浓 缩 ，氨 逐 渐 挥发 ，并 被蒸 汽 携 带 ，因此不会 局部浓 缩为浓碱造成碱蚀 ，不会使 炉水 的含盐量 增 加 ；不会 出现盐类隐藏现象 。在 ＡＶＴ（Ｒ）水工 况下 ，给水 系统的局部在水流条件恶化 时易发生流 动加速腐蚀 （ＦＡＣ），加
第 ４４卷第 ９期 ２０１６年 ５月
广 州 化 工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４４ Ｎｏ．９ Ｍ ａｖ．２０１６
超 临 界 火 电机 组 水 化 学 工 况 特 性 分 析
黄 静
（广 州粤 能 电力科技 开 发有 限公 司 ，广 东 广 州 ５１００８０）
速锅炉腐蚀和结垢 的速率 。ＡＶＴ（Ｒ）水处 理工况 下 的锅 炉在 首年 的水冷壁结垢速率要大 于正 常运行 ，且汽轮 机积盐 现象 明 显 ，盐类成分复杂 ，其 中 Ｆｅ、ｃｕ、Ｎａ、Ｍｎ的盐 垢主要 源于运 行期 ，Ｐ、Ｃａ等成分杂质源于基建期 。
ＡＶＴ（０）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌ１一ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）是只加氨但不加 除 氧剂 ，氧化还原 电位在 ０～＋８０ ｍＶ左右 ，适用于水汽系统严 密 的 高 纯 给 水 系 统 。 在 氧 化性 水 工 况 环 境 下 ，钢 铁 的表 面 易 形 成 和维持一 层致 密的更耐蚀 的 Ｆｅ ０，／Ｆｅ Ｏ 氧化膜 ，以此减轻 金 属的腐蚀 速度 Ｊ。ＡＶＴ（Ｏ）处 理时 ，机组 负荷变 化对 水汽 品质
摘 要 ：对超临界机组的三种水工况进行了比较。从三种水工况条件下形成的保护性氧化膜特征分析，发现在氧化性水工 况条件下 ，钢形成 的保 护膜耐水冲刷 ，ＯＴ（Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）水 工况下 系统 的结 垢和 积盐量大 大减少 ，氧 化皮在过 热器 、再热 器 的沉 积少 ，延长了精处理运行周期 ，减少 了凝 结水 中铁 的含量 ，因此 ０Ｔ水 工况是 超 临界锅炉 最佳 的水 工况。机组 在启 动时 ， 需要 先进 行 ＡＶＴ（Ｏ）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌｌ—ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）水工况运行 ，再转化为 ０Ｔ水工况 ，以确保机组安全运行 ０Ｔ水 工况 。
（Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｈａｄ ＳＯ ｓｔｒｉｃｔ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｔｈａｔ ｆｏｕｌｉｎｇ ａｎｄ ｓａｌｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ
ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｏｘｉｄｅ ｓｃａｌｅ ｉｎ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ ａｎｄ ｒｅｐｅａｔｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ， ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｙｃｌｅ ｗａｓ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ，ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｓｏ ＯＴ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ
ＨＵＡＮＧ ｊｉｎｇ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｙｕｅｎｅｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ ａｔ ｅａｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ ｏｎ ｓｔｅｅｌ ｗａｓ ｗａｔｅｒ—ｅｒｏｓｉｏｎ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｔ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． ＯＴ
中图分类 号 ：ＴＭ６２１．８
文 献标 志码 ：Ａ
文章编 号 ：１００１—９６７７（２０１６）０９—０１６０—０３
Ｗ ａｔｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｔｈｅｒｍ ａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ
ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒ．Ｗｈｅｎ ｓｔａｒｔｕｐ，ＡＶＴ（Ｏ）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌｌ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｆ ｉｒｓｔ ｏｐｅｒａｔｅｄ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｒａｎｓｆｏ ｒｍ ｅｄ ｗｉｔｈ ＯＴ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｉｌｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ＡＶＴ（Ｒ）；ＡＶＴ（Ｏ）；ＯＴ
超 临界火 电机组是 我国火电机组发 展的趋势 。发展超 临界 及超超 临界火 电机组 ，机组 的参 数等级及 容量等级 是超 临界机 组进一 步发展 需要 探讨 的问题 。蒸汽参 数的提高 ，机组 的效 率增 大 ，对 蒸 汽 品 质 的要 求 越 高 ，对 给 水 要 求 的 品 质 也 越 高 Ｊ。影响蒸汽 品质 主要 有炉管表 面状 态 、给水 品质 等 ，而不 同水工况可以减轻炉管表面状态 的劣化 ，提 高给水 品质 。超 临 界给水处理方式有 三种 ，分别 是 ＡＶＴ（Ｒ）、ＡＶＴ（Ｏ）、ＯＴ。这 三种给水处理方式各 自存在优缺点 。
１ 超 临界给水处理方式的优化
１．１ 三种水 工 况简 介 ＡＶＴ（Ｒ）（Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｌｌ—ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）是指采用氨 和除氧
剂 （如 Ｎ Ｈ ）联合处理 ，此时给水 的氧化还原 电位 （ＯＲＰ）通 常＜ 一 ２００ ｍＶ，适 用于水汽系统 严密 的有铜 系ຫໍສະໝຸດ Baidu 。氨具有 较强 的挥 发性 ，随着 炉管 升 温 和 炉水 浓 缩 ，氨 逐 渐 挥发 ，并 被蒸 汽 携 带 ，因此不会 局部浓 缩为浓碱造成碱蚀 ，不会使 炉水 的含盐量 增 加 ；不会 出现盐类隐藏现象 。在 ＡＶＴ（Ｒ）水工 况下 ，给水 系统的局部在水流条件恶化 时易发生流 动加速腐蚀 （ＦＡＣ），加
第 ４４卷第 ９期 ２０１６年 ５月
广 州 化 工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４４ Ｎｏ．９ Ｍ ａｖ．２０１６
超 临 界 火 电机 组 水 化 学 工 况 特 性 分 析
黄 静
（广 州粤 能 电力科技 开 发有 限公 司 ，广 东 广 州 ５１００８０）
速锅炉腐蚀和结垢 的速率 。ＡＶＴ（Ｒ）水处 理工况 下 的锅 炉在 首年 的水冷壁结垢速率要大 于正 常运行 ，且汽轮 机积盐 现象 明 显 ，盐类成分复杂 ，其 中 Ｆｅ、ｃｕ、Ｎａ、Ｍｎ的盐 垢主要 源于运 行期 ，Ｐ、Ｃａ等成分杂质源于基建期 。
ＡＶＴ（０）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌ１一ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）是只加氨但不加 除 氧剂 ，氧化还原 电位在 ０～＋８０ ｍＶ左右 ，适用于水汽系统严 密 的 高 纯 给 水 系 统 。 在 氧 化性 水 工 况 环 境 下 ，钢 铁 的表 面 易 形 成 和维持一 层致 密的更耐蚀 的 Ｆｅ ０，／Ｆｅ Ｏ 氧化膜 ，以此减轻 金 属的腐蚀 速度 Ｊ。ＡＶＴ（Ｏ）处 理时 ，机组 负荷变 化对 水汽 品质
摘 要 ：对超临界机组的三种水工况进行了比较。从三种水工况条件下形成的保护性氧化膜特征分析，发现在氧化性水工 况条件下 ，钢形成 的保 护膜耐水冲刷 ，ＯＴ（Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）水 工况下 系统 的结 垢和 积盐量大 大减少 ，氧 化皮在过 热器 、再热 器 的沉 积少 ，延长了精处理运行周期 ，减少 了凝 结水 中铁 的含量 ，因此 ０Ｔ水 工况是 超 临界锅炉 最佳 的水 工况。机组 在启 动时 ， 需要 先进 行 ＡＶＴ（Ｏ）（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｌｌ—ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）水工况运行 ，再转化为 ０Ｔ水工况 ，以确保机组安全运行 ０Ｔ水 工况 。
（Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｈａｄ ＳＯ ｓｔｒｉｃｔ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｔｈａｔ ｆｏｕｌｉｎｇ ａｎｄ ｓａｌｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ
ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｏｘｉｄｅ ｓｃａｌｅ ｉｎ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ ａｎｄ ｒｅｐｅａｔｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ， ｔｈｅ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｙｃｌｅ ｗａｓ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ，ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｓｏ ＯＴ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ
ＨＵＡＮＧ ｊｉｎｇ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｙｕｅｎｅｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ ａｔ ｅａｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｗａｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ ｏｎ ｓｔｅｅｌ ｗａｓ ｗａｔｅｒ—ｅｒｏｓｉｏｎ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｔ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． ＯＴ