国产亚临界直流炉给水加氧处理工艺的应用

1、国产亚临界直流炉给水加氧处理工艺的应用丨|期：2005-09-20 來自：华东电力摘要:介绍了国产亚临界胃流炉给水加氧处理工艺应用的经验，対加氧处理转换过程中的 影响因素和凝结水精处理的运行方式进行了讨论，并评估了给水加氧处理的效果。给水加氧处理技术早在70年代初就在徳国等欧洲国家得到了成功的应用。目前国内的黄埔 电厂、石洞口电厂等也相继采用这一工艺。其原理是通过给水加氧,使它的氧化还原电位由全挥 发处理（avt）t况下的300/400mv上升到+100/150mvo此时，碳钢表而的磁性氧化物（fe3o4） 被一层薄而致密的y-feooh（或afe2o3）覆盖和保护。山于三价铁的溶解度很低,降

2、低了锅炉中 腐蚀产物的迁移和沉积。实践证明，给水加氧处理所形成的氧化膜具有较强的耐蚀性。给水加氧 处理能减少锅炉的压力损失，减少凝水精处理的再生次数，减轻凝汽器铜管的腐蚀,延氏锅炉的化 学清洗周期。常熟电厂1、2号锅炉是上海锅炉厂牛产的sg1025/16.7-m312a型单炉膛、中间再热亚临界 -育流炉。凝汽器及低压加热器为黄铜管，给水泵的密封材料为硅橡胶,锅炉水汽系统调节阀和喷水 减温阀无stellite合金。锅炉补给水为一级除盐+混床，凝水粘处理为管式过滤器+高速混床。正 常运行时凝水全流量经高速混床处理,管式过滤器只在机组启动时投用。1号机组于1993年7刀投产，给水采用全挥发处理。锅炉

3、水冷壁管向火侧结垢速率为87.9g/（m 2a）,垢屮fe2o3占98.1%。锅炉每4年必须进行化学清洗。1998年12月第二次大修后采用e dta化学清洗。在avt工况下运行了近3个刀，于1999年3刀17日转为加氧试验应用。2号机 组丁. 1999年12月人修酸洗后以avt运行了 6个月。2000年3月20日停止给水加联氨，于7 月3日开始给水加氧处理。1、2号机组给水加氧点（加入气态氧）设在给水前置泵前的除氧器下降管上,于凝升泵进口加氨, 以调节给水的pho加氧试验期间，给水控制标准为:溶氧50150|jg/l,ph8.5&8,ddh<0.15|js /cm。1加氧处理的转

4、换过程1.1联氨対加氧处理转换过程的影响1号机组加氧运行30h后，给水含氧量rh l.opg/l升至40|jg/l,48h后首次达到100pg儿以上。 过热蒸汽的溶氧在加氧运行第11天开始上升，第15夭达到50pg/l左右。图1显示了 1号机组加氧初期给水、过热蒸汽溶氧变化趋势。1号机组实际运行67天后（在 此期间该机组曾调停1次，停运12天），给水与过热蒸汽的含氧量差值由117pg/l减小到534pg/ lo这些现象表明省煤器、水冷壁、过热器的保护膜形成十分缓慢。这与机组采用全挥发处理时 加入联氨有关。有关资料表明，联氨对加氧转换过程有较大的影响,在机组向加氧转换前46个 月停加联氨，转换时

5、间将缩短，给水中腐蚀产物的变化会较小。从1、2号机组加氧初期水汽系统含铁量的变化情况来看（图2）,由于2号机组在加氧处理前3 个多月停止了加联氨，在转换初期，水汽系统的含铁量变化幅度比1号机组小得多，证实了联氨确 实対加氧转换过程和腐蚀产物的变化有较大的影响。同时，在加氧初期保持机组的连续稳足运行 対缩短加氧转换过程也十分必要。1.2加氧初期机组负荷变化对水汽系统溶氧及氢电导的影响吐丁目前电网峰谷变化较人，给水的流址变化也随之增人。300mw机组负荷由220mw升至3 00mw时,给水流量也由670t/h左右增大到940t/h左右。在加氧量一定的情况下,机组负荷变化 対水汽系统的溶氧含量及氢电

6、导有若较大的彩响，图3显示了它们之间的关系。1号机组在加氧初期给水ph控制在8.48.7,在加氧址一定的情况下,机组负荷升高，给水流呈 增人，给水溶氧随z下降。给水与过热蒸汽的氢电导则随负荷的升高而增大，随机组负荷的下降而 减小;增大加氧量,它们的变化幅度增大，减小加氧量,则变化幅度随z减小。因此，当转换过程屮给 水、过热蒸汽氮电导大于02|js/cm时，可采用减小加氧量的方法，控制给水溶氧在50loopg/l, 即可维持给水、过热蒸汽氢电导小于0.15|js/cmo美国电力研究院（epri）认为,在加氧的转换过程中，如给水氢电导在0.20.3|js/cm之间，应增 加加氨量,将给水ph提高到

7、9.0以i：o当给水氢电导超过03jjs/cm,应该切断加氧，恢复avt工 况运行。因为当氢电导超过03ps/cm时，给水系统设备的腐蚀速率会显苦增加。控制给水ph9 0以上运行，对于无铜系统的机组来说是可行的，但是对于有铜系统的机纨还是采取适当提高给 水ph到8.89。同时降低给水加氧量的方法更为合适。1.3给水ph与水汽系统铜、铁含量的关系图4显示了 1号机组加氧转换前后给水ph与水汽系统铜、铁含量的变化趋势。转换的第一 阶段，给水ph控制在8.48.7,平均值8.6。加氧初期水汽系统的铁大量溶出，给水与过热蒸汽的 含铁平均值达到15|jg/l左右。随着转换过程的进行，水汽系统的含铁量呈下

8、降趋势，在小修前达 到8pg儿左右。至此1号机组加氧运行累计67天，其中4月份调停12夭。6月份1号机组小修 及调停34天。1号机组投运后，水汽系统的含铁量又呈上升趋势。这说明炉管内刚刚形成的氧化膜在较氏时 间的停运后遭到了破坏，机组投运后又处于进行修复过程。而过热蒸汽含铁量达到20pg/l以上， 这是由于过热蒸汽収样管在小修中进行了更换，并不反映过热器的真实情况。在此阶段，给水与过 热蒸汽的含铜量与avt工况时相比,没有明显上升，基木维持在5|jg/l以下。而再热蒸汽的含铜量 却有明显上升，而后乂下降到原来的水平。这种现象町能与汽轮机高压转子叶片上沉积的铜溶出 有关。加氧处理试验的第二阶段，

9、借鉴了国产同类型机组给水加氧的经验，将给水ph的控制范围调整 到8.68.7运行，但此时水汽系统的含铁却又呈上升趋势，给水含铜也略有上升。说明此阶段给水 的ph控制范围并不合适。加氧处理的第三阶段，将给水ph调整至8.28.3运行，水汽系统的铜、铁含址迅速下降，至20 00年4月，达到了加氧处理以來的垠好水平。水汽系统含铁量小于3.5|jg/lz含铜量小于20pg/l。 与avt和比，水汽系统的铜、铁含量有明显降低。由此可以看到,1号机组加氧处理的给水ph & 佳控制范圉为8.28.3。这一结论与国产同类型加氧处理机组的给水ph控制范閑有明显差异。2凝水粘处理的运行在1号机组给水加氧试

10、验期间，髙速混床出水氮电导控制在小于0lps/cm是容易做到的。但 在加氧处理初期,由于水汽系统的铁大量溶出，凝结水虽经高速混床全流量处理，但由于管武过滤 器因压差增大后难以擦洗干净,不能正常投运，大量的铁不能有效地除去，除盐凝水的含铁量超标 严巫，水汽系统的腐蚀产物不能有效清除。在这种情况下，高速混床既用作除盐，乂当过滤器使用， 混床树脂受铁污染严重。为尽可能使除盐凝水含铁量维持在较低的水平，只能采取以下措施:当髙速混床出水含铁量大 于1 opg/l时，撤出运行，进行擦洗、再生。因此，在1号机组加氧处理的第一、第二阶段，高速混床 的运行周期并没有因为加氨呈的减少而明显延长（见图5）o市此可见

11、,在加氧的转换过程屮，凝水 精处理的前置过滤除铁对确保除盐凝水的水质、降低水汽系统含铁量十分東要。采用覆盖过滤器 或电磁过滤器作为髙速混床的前置过滤器更为合适。在1号机组加氧试验期间（1999年10月2000年1月），凝汽器曾经多次发生泄漏，凝结水硬 度最大为09|jrnol/l。由于有凝结水精处理，水汽品质并未受到影响，给水氢电导仍能保持在0.0 60lps/cm,但高速混床的运行周期受到了影响。后来利用1号机组调停的机会对凝汽器进行 髙位灌水查漏，消除了泄漏。此后，髙速混床的运行周期明显延长。图5反映了1号机组加氧处理前后高速混床的运行周期。加氧处理后由于加氨量的减少，高速 混床的运行周期

12、是avt工况时的5倍左右，再生次数相应减少，经济效益明显提高。3氧化膜的耐蚀性加氧处理后,锅炉水汽系统金属表面形成了较牢i古i的氧化膜，这种氧化膜的耐蚀性能比avt工 况下形成的氧化膜的耐蚀性要强得多。1号机组在停运小修后再次启动时,水汽冋路铁含量与加 氧处理前相比明显降低，水质达到合格的时间大大缩短，加快了机组的启动过程，这也体现了加氧 处理的优越性。4水冷壁管的结垢速率1号机组加氧处理前在avt工况下运行了 3个月，锅炉水冷壁管已经沉积了一定的垢量。由于 在加氧处理前水冷準未割管检查，结垢量无法确定。根据1号炉上次大修水冷壁管结垢速率推算, 加氧处理前的结垢竄约65g/m2o加氧处理11个月后（2000年2月）,水冷壁割管检查测得结垢暈 为101.6g/m2,结垢速率为39.9g/m2*az与avt工况时相比，结垢速率降低了 54.6%。而此时