超临界机组给水加氧处理试验方案(精选.)

超临界机组给水加氧处理试验方案

1、前言

超临界机组给水加氧处理是利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，使给水系统金属表面形成致密的保护性氧化膜，以降低给水的铁含量，防止炉前系统发生流动加速腐蚀（FAC，Flow Accelerated corrosion）、降低锅炉管的结垢速率、减缓直流炉运行压差的上升速度、延长直流炉化学清洗的周期和凝结水精处理混床的运行周期。

国内外超临界机组的运行经验表明，给水加氧处理是超临界机组最佳的给水处理工况。为了顺利开展超临界机组给水加氧处理试验，提出加氧处理试验方案。

2、目前给水处理工况存在的主要问题

目前，我省超临界机组给水均采用加氨、联氨的全挥发处理工况（A VT(R)），并控制给水pH值8.8~9.3（有铜给水系统）、pH值9.2~9.6（无铜给水系统）、pH 值9.1~9.4（凝汽器为铜管，其他加热器均为钢管），联氨≤30μg/L。通过调查，这种给水处理工况主要存在以下问题：

（1）虽然给水氢电导率很低（＜0.15μS/cm＝，但是给水、疏水含铁量较高，给水系统存在流动加速腐蚀现象；

（2）超临界直流炉运行压差上升速度过快；

（3）锅炉水冷壁结垢速率较高；

（4）汽轮机低压缸初凝区存在酸性腐蚀现象等。

这些问题是采用A VT(R)处理机组普遍存在的问题。因此，寻找一种可以降低给水、疏水系统的腐蚀和热力系统的结垢速率，减缓汽轮机结垢、积盐，延长锅炉化学清洗周期的运行工况，是完全有必要的。

3、机组采用加氧处理的必备条件

3.1给水水质要求

对于采用给水加氧处理的机组，其给水氢电导率应小于0.15μS/cm，期望值为小于0.10μS/cm。

3.2凝结水水质要求

对于采用给水加氧处理的机组，在实施给水加氧试验过程中，应确保凝汽器不发生泄漏，凝结水氢电导率应小于0.30μS/cm。

3.3凝结水精处理设备要求

对于采用给水加氧处理的机组，凝结水系统应配置全流量精处理设备，以维持给水极低的含盐量（氢电导≤0.15μS/cm，期望值≤0.10μS/cm）。

3.4热力系统材质要求

对于采用给水加氧处理的机组，除凝汽器管材外，水汽系统各设备均应为钢制元件。对于水汽系统有铜加热器的机组，应通过专门试验，确定在加氧后不会增加水汽系统的含铜量，才能采用给水加氧处理工况。

3.5水冷壁垢量要求

当锅炉水冷壁管内的结垢量达到200g/m2~300 g/m2时，在给水采用加氧处理前宜进行化学清洗。

3.6机组负荷要求

在实施给水加氧试验过程中，应确保机组运行工况稳定，机组负荷一般要400MW以上。

4、给水加氧处理试验内容

4.1热力系统材料调查

热力系统材料包括锅炉水汽系统的“四管”（省煤器管、水冷壁管、过热器管和再热器管）、汽轮机、高压加热器、低压加热器等设备部件的材料和状态以及有关阀门的阀座、密封环的材料和状态。

通过热力系统材料调查以确定这些材料中是否含有铜，以便于在加氧处理试验过程中给水pH值和氧含量的调整；确定高温过热器/再热器的材质和目前的状态，以便于过热器/再热器高温水蒸气氧化行为的分析和预防。

4.2热力系统水质查定

对整个热力系统取样点的水质情况进行全面的查定，以评价机组目前的水质状况，判断机组是否满足给水加氧处理试验要求，并为日后评定加氧处理效果建立基础数据。

给水加氧处理对热力系统水质有严格的要求，达到水质要求，加氧处理能起到较好的防腐效果，达不到水质要求，反而会增加热力设备的腐蚀。

调查主要围绕水汽样品中铜、铁、氯离子、TOC（总有机碳）、给水ORP（氧化还原电位）等指标展开。

4.3凝结水精处理评价、查定试验

目前，超临界机组凝结水均全量经过精处理装置处理，精处理装置由2台50%前置过滤器+3台高速混床组成。其中前置过滤器在运行过程中由运行压差或运行时间控制反洗；高速混床采用体外再生，再生系统目前比较流行的是锥斗法和高塔法。

在给水加氧处理试验前，对机组凝结水精处理混床运行工况进行评价和优化，确保经过精处理装置后的水电导率≤0.15μS/cm，期望值≤0.10μS/cm，并对精处理装置出水中的氯离子、硫酸根进行系统查定。

4.4在线化学仪表的校验

在进行给水加氧处理试验期间，为确保水汽品质，对水汽系统在线化学仪表进行校验，并保证水汽系统在线化学仪表能够连续投入运行，测量结果准确。凝结水出口氢电导率、溶解氧，精处理混床出口氢电导率，低加出口电导率，给水

氢电导率、溶解氧、pH表，过热蒸汽氢电导率等仪表尤为重要。

4.5给水加氧预备性试验

4.5.1加氧点的选择

加氧点有两个，可根据实际情况选择凝结水精处理设备出口或给水泵的吸入侧。

当机组为无铜系统时（凝汽器管除外），加氧点可先选择凝结水精处理出口，待低压给水系统转换完成后，加氧点再选择给水泵的吸入侧进行加氧，以完成高压给水系统及锅炉受热面的转换。也可以在上述两点同时向系统中加氧，这样可在低压和高压给水系统中同时进行转换，缩短转换时间。

当系统为有铜系统时，即低压加热器为铜合金管时，应选择给水泵的吸入侧进行加氧。同时，应经过专门的调整试验，选择适宜的pH和氧含量的控制范围。

4.5.2加氧设备的调试

加氧系统一般由氧气储存设备、氧气流量控制设备和氧气输送管线组成，其中氧气管线包括氧气母管和气路支管，氧气母管采用黄铜管或不锈钢管，母管与氧气瓶的连接采用专用卡具。氧气在母管出口减压后经氧量控制装置与气管支管连接，气路支管应采用不锈钢管。

加氧设备的调试主要包括加氧设备的清洗、耐压试验和严密性试验。氧气系统安装完毕后，首先用四氯化碳清洗氧气系统，然后用氮气进行吹扫。氮气吹扫完毕进行耐压和严密性试验，加氧母管耐压试验压力为13 MPa，向精处理出口加氧管及向除氧器出口加氧管耐压试验压力均为1.2 MPa。耐压试验结束进行加氧系统严密性试验，充氮气至耐压试验压力，切断供气源后，系统压力下降速度小于0.1 MPa/天。

一般选用纯度大于99%的氧气作为氧化剂。

4.6实施转换

4.6.1给水停止加联氨

在确定将机组给水处理工况转换为加氧处理之前，应至少提前一个月停止联