给水加氧处理技术在660Mw超超临界机组中的应用.pdf

3 7 4 电力与 能源 第 3 2 卷第 5 期 2 0 1 1年 1 O月 给水加氧处理技术在 6 6 0 Mw 超超临界机组中的应用 吴善 森 ， 季秋 云 ( 华能上海石洞 口第二 电厂 ， 上海 2 0 0 9 4 2 ) 摘要 ： 6 0 0 Mw 及 以上的超超临界燃煤发电机组 ， 是 我国当前火电机组发展的主力方 向， 在锅炉用钢材质 已 定的情况下 ， 做好 机组的化学清洗工作尤为重要 。介绍 了华能上海石洞 口第二 电厂 3号和 4号超超临界燃煤 发电机组 ， 采用 给水 加氧处理技术有效保护机组汽水系统 的处理方法 和运行方式 ， 证 实 了两 台机 组采用 给水 加氧处理技术后 ， 水汽系统中铁离子的腐蚀产物含量得到有效控制 ， 降低了炉管受热面 的结垢速率 ； 锅炉压差 得到有效控制 ， 提 高了给水泵的运行效率 ， 延长 了锅 炉清洗 周期 ； 凝 结水精 除盐 混床 的周期制 水量大 幅度 提 升 ， 减少 了再 生次数和运行维护工作量 ， 节 约了化学药品用量 ， 取得 了良好 的加氧处理效果及运行经验 。 关键词 ： 超超 临界燃煤机组 ； 给水加氧处理 ； 水质控制 中图分类号 ： TM6 2 1 8 文献标志码 ： A 文章编号 ： 2 0 9 5 1 2 5 6 ( 2 0 1 1 ) O 5 一O 3 7 4 一O 5 App l i c a t i o n o f Fe e d wa t e r Ox y g e na t e d Tr e a t me n t Te c hn o l o g y i n t h e 6 6 0 M W UI t r a S u p e r c r i t i c a l Un i t s Wu S h a n s e n，J i Qi u y u n ( Hu a n e n g S h a n g h a i S h i d o n g k o u S e c o n d P o we r P l a n t ， S h a n g h a i 2 0 0 9 4 2， Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Ul t r a s u pe r c r i t i c a l c oa l f i r e d ge ne r a t i ng un i t s whi c h ar e 6 0 0 M W a n d a bo ve，a r e t h e ma i n de v e l op me nt f o r t he t he r mal po we r uni t s i n Chi na c ur r e n t l y I n t he c a s e t ha t t he ma t e r i a l o f t h e b oi l e r ha s be e n de f i ne d，c he mi c a l c l e a n i n g i s p a r t i c ul a r l y i mp or t a nt Thi s a r t i c l e s ug ge s t e d t ha t OT t e c hno l o gy c a n pr ot e c t t he un i t s e f f e c t i v e l y，whi c h ha s be e n us e d i n t h e No3 a n d No 4 ul t r a s up e r c r i t i c al c oa l f i r e d ge n e r a t i ng u ni t s o f t he Hu an e ng Sha n gha i Shi d on gk ou Se c o nd Powe r Pl a nt ，a n d i t p r o ve d t h a t i r o n c on t e nt i n t he wa t e r va p or s y s t e m c a n be c on t r o l l e d e f f e c t i v e l y，f oi l i n g r a t e o f he at i ng s u r f a c e of t he t u be c a n be r e du c e d；boi l er p r e s s ur e c a n be c o nt r ol l e d e f f e c t i ve l y，t he ope r a t i ng e f f i c i e n c y of t he p ump c a n be i mpr o ve d，t he b oi l e r c l e a ni n g c y c l e c a n be e xt e nd e d，wa t e r c y c l e s y s t e m o f f i ne d e m i n e r a l i z a t i o n mi xe d be d c a n b e u pg r a d e d，t h e nu m b e r of r e ge ne r a t i on a nd wor kl oa d of ope r a t i on a nd ma i nt e n an c e c a n b e r e du c e d，a nd t h e a mo unt of c he mi c a l s c a n be s a v e d af t e r 0T t e c h n o l o g y b e i n g u s e d W e h a v e a c h i e v e d g o o d r e s u l t s a n d g a i n e d a mo u n t s o f o p e r a t i n g e x p e r i e n c e f r o m OT t e c hno l ogy Ke y wo r d s ：u l t r a s u p e r e r i t i c a l c o a l f i r e d g e n e r a t i n g u n i t s ；f e e d wa t e r o x y g e n a t e d t r e a t me n t；wa t e r q u a l i t y c o n t r o1 随着科 学 技术 的发 展 ， 高 效 、 节能 和环 保 的超 超 临界燃煤 发 电技 术 ， 在 我 国 电力 行 业 得 到 了 广 泛地 应用 ， 6 0 0 MW 及 以上 的超 超 临 界 燃 煤 发 电 机组 已成 为 当前 火 电机 组 发 展 的 主 力 方 向 。但 是 ， 超 超 临界燃 煤发 电机组 高温 和高压 的特点 ， 不 但对 材料 的选 择 提 出 更 严格 的条 件 ， 而且 对 水 汽 品质 要求 也 越 来越 高 。因 此 ， 做好 化 学 工 作 特 别 是机 组水 汽 品质 的 控 制 工作 ， 对 于超 超 临界 机 组 的 安全 、 经济 运行 具有 十分 重要 的意 义 。 l 设 备概 况 华 能上 海石 洞 口第 二 电厂 3号和 4号 机组 为 6 6 0 Mw 超超 临 界燃 煤 发 电机 组 ， 锅 炉 为 上 海 锅 炉 厂有 限公 司 生产 的超超 临界 参 数变 压运 行螺 旋 管圈 直 流 炉 、 单 炉 膛 、 一 次 再 热 、 采 用 四 角切 圆燃 烧 方 式 、 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 的 设 计 参 数 为 2 6 2 5 MP a ， 主蒸汽温度 为 6 0 5 ； 再热蒸汽温度 吴善 森 ， 等 ： 给水加氧处理技术在 6 6 0 MW 超超临界机组 中的应 用 3 7 5 为 6 0 3 。整个热力系统为无铜 系统 ， 省煤器 、 水 冷 壁 、 过热 器 和再 热器所 用 的主 要材 质 为 S A一 2 1 0 C ，1 5 Cr M o G ，1 2 Cr 1 M o VG ，S A 3 3 5 P9 1，SA21 3 T 9 1 ， S u p e r 3 0 4 H， S A2 1 3 T 9 2和 HR 3 C。每 台 机组 配备 1 个凝 结 水精 除盐 系 统 ， 包 括 2台 流量 为 5 0 的前 置 过滤 器 和 3台流量 为 5 0 的精 除 盐球 罐 ， 用于 给水 的氢 电导 率小 于 0 1 0 u S c m。 2给水处理 方法 2 1三 种处 理方 法 目前 ， 直 流 锅 炉 有 还 原 性 全 挥 发 处 理 AVT ( R) 、 弱 氧化 性全 挥 发 处 理 AVT( O) 和加 氧 处 理 OT三种给水处理方式 。在 3 0 0 下 的铁一水体 系 电位一 p H( 2 5 ) 平衡 图l_ 1 ， 如 图 1所示 。 之 p H 图 1 铁水 体 系 的简 化 电位 p H 平 衡 图 ( 2 5 ) 由图 1可 以看 出 ， 要 保 护 铁 在 水 溶 液 中 不 受 腐蚀 ， 就 要把 水溶 液 中铁 的形 态 由腐 蚀 区 移 到 稳 定 区或 钝化 区 ， 通 常 可 以采 取 三种 方法 。 1 )还 原 法 通 过热 力 除氧 和加 除 氧 剂 进 行 化学 辅 助 除氧 的方 法 ， 用 以 降低 水 的氧 化 还 原 电 位 ， 使铁 的电极 电位 接 近 于 稳 定 区 ， 即 AVT( R) 方式 。 2 )氧 化 法 通 过加 氧 的方 法 提 高 水 的 氧 化 还原 电位 ， 使 铁 的 电极 电位 处 于 F e O。 的钝 化 区 ， 即 OT方 式 。 3 )弱 氧化 法通过 热力 除 氧 ( 即保证 除氧 器 运行 正 常 ) 但 不加 除 氧剂进 行 化学 辅助 除 氧 ， 使 铁 的 电 极 电 位 处 于 F e 。 O 。 和 F e 。 O 的 混 合 区 ， 即 AVT( O) 方 式 。 在 AVT( R) 方式 下 ， 由于 降 低 了 氧化 还 原 电 位 ， 使铁生成稳定 的 F e 。 O 和氢氧化物F e ( OH) 。 它们 的溶解度 都 较 低 ， 在 一 定 程 度 上 均 能 减 缓 铁 的进一步腐蚀。但是 ， 由于 F e 。 O 保护层空隙率 较高 ， 膜层颗粒较粗 ， 不耐流动加速腐蚀 ， 因此在 管道 局部 区域 会 发 生 流 动加 速 腐 蚀 ， 这 将 导 致 管 道母材腐蚀加快 ， 给水中 F e的浓度较高 ， 管道结 垢速 率加 快 ， 导致锅 炉 压差 上升 较快 。此 外 ， 联 氨 会对 人体 和环 境 产 生 不 利影 响 ， 有 些专 家 不 提 倡 使用 A VT( R ) 的处理 方式 。 在 OT方 式下 ， 由于提高 了氧化还 原 电位 ， 使 铁进 入 钝 化 区 ， 这 时 腐 蚀 产 物 主 要 是 F e O 。 和 F e ( OH) 。 由于 F e 。 O。 保护 层较 为致 密 ， 溶 解度 很 低 ， 使得给水 中 F e 浓度较低， 机组管道结垢速率 较 低 ， 锅 炉 压 差 上 升 较 慢 ， 因此 具 有 较 好 的防 腐 效果 。 在 AVT( O) 方 式下 ， 由于 提 高氧 化 还原 电位 ( OR P ) 幅度 不 大 ， 使 铁 进 入 钝 化 区 ， 这 时 腐 蚀 产 物 主要是 F e 。 O。 和 F e 。 O ， 它们 的溶 解度 较 低 ， 其 防 腐效果 处 于 OT和 AVT( R) 之 间 。 2台机组 在 正 常运 行 时 采 用 O T 处 理 技 术 ， 在 机 组 启 动 、 停 机 和 发 现 给 水 水 质 异 常 时 ， 采 用 AVT( O) 处 理 技 术 。给 水 水 质 严 格 按 照 G B T 1 2 1 4 5 - 2 0 0 8火力 发 电机组 及 蒸 汽动 力 设 备水 汽 质 量 、 D L T 8 0 5火 电 厂 汽水 化 学 导则 等标 准 的要求 进 行 控 制 。在 采 用 AVT( O) 处 理 方 式 运 行 时 ， 控 制 给水 p H 值 在 9 2 9 6之 间 ， 氢 电导 小 于等 于 0 1 5 u S c m， 溶解 氧 小 于 等 于 7 u g L 。 在 采用 OT处 理方 式 时 ， 控制 给水 p H 值 在 8 0 9 0之 间 ， 氢 电导 小 于 等 于 0 1 5 u S c m， 溶 解 氧 在 3 0 1 5 0 u g L之 间 。 2 2主要 处理 设备 2台机组 共 用 1套 组 合 加 氨 装 置 ， 包 括 2台 氨 计 量箱 ， 3台给 水 加 氨 泵 ( 2用 1备 ) 、 3台凝 结 水 加 氨泵 ( 2 用 1备 ) 。给 水加 药 点设 在 除 氧 器下 水 管上 ， 凝 结水 加 药 点 设 在精 处 理 混 床 出水母 管 上 。机 组加 氨 可 实施 自动控 制 ， 凝 结 水 加 氨 量根 据 凝结 水 流量信 号 和除 氧器进 口电导率 信 号进行 调 节 ， 给水 加氨 量 根 据 给 水 流量 信 号 和 省 煤 器入 口电导 率信 号进 行调 节 。 每 台机 组 均设 置 1套 加 氧 系 统 ， 加 氧 点设 在 凝结水精处理出 口和除氧器出口。加氧系统配置 了专 用 的逆 止 阀 、 安 全 阀 、 隔 离 阀 、 压 力表 和 减压 阀 。加 氧 速 率 可 维 持 凝 结 水 中 溶 解 氧 的含 量 在 3 O 1 5 0 g L 之 间 ， 使 热 力管 道表 面形成 致 密 的氧 化 铁保 护膜 ， 从 而有 效 地 改 善 水 系 统 工 况 。机组 加 氧可 实施 自动控 制 ， 凝 结水 加 氧 根 据 除 氧 器进 3 7 6 吴善森 ， 等 ： 给水加氧处理技术在 6 6 0 MW 超超临界机组 中的应用 口的氧含 量 和凝 结 水 流量 进 行 调 节 ， 给 水 的加 氧 量根据给水流量信号和省煤器进 口含氧量信号进 行调 节 。 2台机 组 在 正 常 运 行 时 ， 通 过 加 氨 装 置 控 制 给水 的 p H 值 ， 通 过 加 氧 系 统 控 制 给 水 的 溶 解 氧量 。 2 3处理方 式 的转换 2 0 0 9年 1 1 月 中旬 至 1 2月 中旬 ， 2台机 组 先 后 通过 1 6 8 h试 运行 ， 1 2月 2 3日开始在 2台机组 的除氧 器 出 口加 氧 ， 给水 处理 方 式 从 AVT( O) 切 换 至 O T。为使锅 炉 管 道 系 统 更快 地 形 成 F e 。 O 。 保护 膜 ， 转换 初期 要加 大加 氧量 。在 正常 运行 时 ， 给水 加 氧流量 为 0 2 0 4 mL mi n ， 而在 转 换 初 期加 氧量 则控 制 在 0 4 0 8 mL mi n 。1 2月 2 6 日， 在省 煤器 进 口监 测 到有 溶 解 氧 存 在 。在 转 换 初期 ， 由于锅 炉 系统 中的保 护膜 层还 未完 全形 成 ， 因此将给水的 p H值继续保持在 9 2以上 ， 使锅 炉管 道继 续得 到 AVT方 式 的保护 。 由于 2台机组 给水 、 主蒸汽 、 再 热器 的取样 管 的材 质为 T9 1 ， 而且 管径 较大 ， 取样 管本 身 表 面氧 化膜 的形 成也 要 消 耗 大量 的 氧 ， 因此 在 初 次 加 氧 后样 水 中 的溶 解 氧 在 很 长 时 间 内无 法 达 到 平 衡 ， 这 给判 断带 来 了影 响 。其 中 ， 主 蒸 汽样 水 在机 组 初 次加 氧 1 个 月 后才 在机 组低 负荷 时测 到有 氧 的 存在 ， 而在再 热 器样 水 中测 到 溶 解 氧 的 时 间则 更 长 。但 是 ， 通 过调 节加 热器 排气 门的开度 ， 可 以通 过监 测 疏水 中 的溶 解 氧 量 ， 来 判 断 系统 内 的溶 解 氧是 否 达到平 衡 。例 如 ， 2 O 1 0年 4月 1 2日， 在 主 蒸 汽样水 中没 有 测 到 溶解 氧 ， 但 在 高加 疏水 样 水 中却 测 到溶 解 氧 的含 量 为 3 1 F g L， 这 说 明给 水 系统 中的溶解 氧 实际上 已经达 到平衡 了 。 在 由 AVT 方 式 向 OT 方 式 转 换 过 程 中， 加 入 的氧 对氢 电导 率 会有 影 响 。例 如 ， 向 除 氧器 出 口加 氧后 5 h左 右 ， 机 组 给水 和 主蒸 汽 的氢 电导 会有 o 0 3 o 0 5 L S c m 的升 幅 ， 然 后逐 渐 下 降 ， 缓慢 恢 复至 正常 水平 。类 似 的现象 在 以前 1号和 2号 机组 初次 加氧 时也 出现过 。根据 跟 踪 取 样分 析 的结 果看 ， 机 组加 氧后 水汽 系统 中 C l 一 和 S O 一 等 无机 离子 并 未随 K 和 H 离 子 浓度 的上 升而显 著 变化 ， 也 未见 低分 子有 机酸 有 明显上 升 ， 但是 系 统 总有 机碳 ( TOC ) 浓度 有增 大的 现象 。 这 种现 象 的 出现 ， 可 能是 在转 换过 程 中 ， 由于 金 属 表面铁 氧 化物 形 态 的变 化 ， 有 某 种 未 知 的 有 机 物从 原沉 积物 被挤 出或者 是碳 的化 合物 与氧 形 成 C O。 ， 从 而 导致 了氢 电导 率 的 上 升 。随 着 转 换 过 程趋 于平 衡 ， 系 统 内各点 的 氢 电导 率 也 逐 步 趋 于正 常 。 2 4给水 水质 的控 制 加 氧 系 统 具 有 自动 加 氧 和 手 动 加 氧 两 种 方 式 。选 择 手动加 氧 时 ， 只要加 氧 阀 门开度不 变 ， 在 机组 负荷 稳定 的 情 况下 ， 给水 中溶 解 氧 的含 量 较 为稳定 。但是 ， 如果 机组 负荷 变化 较 大 ， 则 给水 中 溶解 氧 的含量也 随之发 生强 烈变 化 。夜 间低 谷 负 荷 时 的溶 解 氧 含 量 ， 往 往 是 高 峰 负 荷 时 的 2 3 倍 。因此 ， 在 日常运 行 中 ， 选 择控 制满 负荷 时 给水 溶 解 氧 的含量在 4 0 5 0 g I 左 右 ， 这 样 就 可 以 尽 量避 免 机组在 低 谷负荷 时 溶解 氧含 量超 出标 准 范 围 。 选 择 自动加 氧 时 ， 给水 中 的溶 解 氧含 量 会 围 绕 着设 定值 上下 波 动 ， 呈 现类 似正 弦 曲线 的形 态 。 由于加 氧量 的变 化 在在线 氧 表上反 映出来需 要 较 长 的 时 间 ， 因此 加 氧 自动 调 节 往 往 会 有 滞 后 性 。 所 以 ， 在 自动加 氧 时 调 节好 扫 描 频 率 和 调 节 幅 度 等参 数显 得 尤 为重 要 。在 日常 运 行 ， 一 般 将 自动 加氧 的设 定值 控制 在 6 O 8 0 g I 之 间 。 加氨 系统 在凝 水 和给 水 两 个 点设 有加 氨 点 ， 在 日常运 行 时只 需 在凝 水 加 氨 点 加 氨 就 可 以 了 。 通常 加 氨 泵 将 电导 率 控 制 在 8 0 0 1 0 0 0“ S c m 的稀氨水加 入系统 中 ， 使给水 的 p H 值在 标准 范 围 内， 如表 1 所 示 。通过 改 变 加氨 泵 的频 率 和 冲程 ， 或者改变 氨水 的浓度 实现对给水 p H 值 的调节 。 表 1 给水水质控制标准 处理方式 控制项 目 标准 期望值 氢电导率 ( F S c m_。 ) 0 1 5 0 1 0 S i O2 ( Fg L ) 1 0 5 Fe ( b t g L ) 5 3 0T Na ( F g L ) 3 2 溶解氧 ( F g L ) 3 0 1 5 0 5 0 l 0 0 TOC( ta g L一 ) 2 0 0 p H 8 0 9 0 8 5 氢电导率 ( “ s c m ) 0 1 5 0 1 0 S i O2 ( t g L 一 ) 1 O 5 Fe ( t g L ) 5 3 AVT( O) Na ( v g I 一 ) 3 2 溶解氧 ( u g L ) 7 T( ) C 2 0 0 pH 9 2 一一 9 6 由表 1可知 ， 机 组正 常运 行时 ， 给水 处 理采 用 OT处 理技 术 ， 可 将 给 水 的 p H 值 控 制 在 8 6左 吴善森 ， 等 ： 给水加 氧处 理技 术在 6 6 0 MW 超超 临界机组中的应用 3 7 7 右 。溶 解 氧 含 量 由 于 容 易 受 到 负 荷 等 因素 的 影 响 ， 要 求控 制在 3 O 1 5 0 F g L范 围 内 。机 组停 炉 时 ， 当机 组 负 荷 降 至 3 0 0 MW 以下 时 ， 给 水 处 理 方 式 从 O T 切 换 至 AVT( O) ， 停 止 加 氧 ， 并 且 提 高加氨量 ， 使给水 p H值大于 9 2 ， 同时打开 除氧 器排 汽 门 辅 助 除 氧 。机 组 启 动 时 ， 给 水 处 理 按 AVT( O) 方式 运行 ， 控制 给 水 p H 值 在 9 2以上 ， 直 至机 组负 荷上 升至 3 0 0 MW 以上 ， 而 且 水 质达 到标 准要 求后 再 切换 至 OT方式 运行 。 当水汽质量偏离控制指标 时， 要检查取样代 表性 或 确认测 量 结 果 的准 确性 ， 并 分 析循 环 回路 中水汽 质量 的变 化情 况查 找原 因 。 当省煤器 人 口 温度 为 2 5 ， 氢 电导率 为 0 1 O O 1 5 F S c m 时 ， 应迅速查找污染原因， 在 7 2 h内使氢 电导率降至 0 1 0 S c m 以下 ； 当省 煤 器 入 口温度 为 2 5 ， 氢 电导率为 0 1 5 0 2 u S c m时 ， 应立即提高加氨 量 ， 调整 给水 p H 值 到 9 0 9 5 ， 在 2 4 h内使 氢 电导率 降 至 0 1 0 t t S c m 以 下 ； 当 省 煤 器 入 口温 度为 2 5 ， 氢电导率大于等 于 0 2 S c m 时 ， 应 停 止加 氧 ， 转换 为 不 加 联 氨 的全 挥 发 性 处 理 方 式 运 行 。 2台机组 为 调 峰 机 组 ， 峰 顶 和 峰 谷 负荷 相 差 一 半 ， 夜 间常以 5 o 负荷运行 。在机组负荷变化 时 ， 除氧器运行的压力会 随机组负荷 的改变而变 化 ， 最高负荷时压差约为 1 2 MP a ， 最低负荷时压 差 约为 0 5 MP a 。水 温 也 会 相 应 地 变 化 ， 最 低 负 荷时约为 1 2 0 ， 最高负荷时约为 1 7 0 。 据文献E 2 介绍 ： 当温度 每下降 l o C， 分配系 数降低 5 O ， 因此溶解氧在除氧器水箱 的水侧和 气侧 空 间 的分 配 将 随 之 发 生变 化 。高 负荷 时 ， 水 温 升高 ， 氧 在水 中 的分配 系数 较低 ， 水 中 的氧大 量 溢出到气侧 ， 并在气侧大量积聚。低负荷时， 水温 下降 ， 氧在水中的分配系数上升 ， 积聚在气侧的氧 重 新溶 解到 水 中 ， 使 溶解 氧大 幅上 升 ， 导致 给水 中 出现高的溶解氧值峰 。因此 ， 适 当保持除氧器排 气 门 的开度 ， 将 高 负荷 时积 聚 在 气 侧 的氧 气 适 量 排 出 ， 有 助 于降低 低 负荷 时给 水 溶 解 氧 的 波 动 幅 度 ， 这也 是机 组加 氧 系统 按 照 丽 点 加 氧设 计 的 原 因。此外 ， 高低加热器的排气 门也应该保持微开。 3加 氧处理的效果 3 1 锅 炉运 行压 差得 到有 效 控制 直流锅炉运行时 ， 锅炉压差及其上升速度是 衡量锅炉炉管内部清洁度 的 1个 十分重要 的参 数。一旦锅炉设计定 型， 在一定负荷运行时的基 础压 差也 已确 定 ， 故 运 行 中 的压 差 上 升 速 度 只 与 锅炉运行时炉管 内部 所结垢 的成分 、 表面形态和 结垢速率等因素有关。 据文献 2 介绍 ： 锅炉运行压差上升的主要因 素 ， 首先取决于锅炉管道 中垢 的表面形态 ， 其次才 是 结垢 量 。机 组 在 AVT 工 况 运 行 时 ， 由于 炉 管 内结 垢 的主要 成分 是 F e O ， 结垢 速 率 较大 ， 而 且 垢 表面 较粗 糙沿 水 流 方 向呈 波纹 状 ， 所 以压 差 上 升 速率较 大 。 机 组采用 O T 方 式 运 行 后 ， 由 于炉 管 表 面 生 成的 F e 。 O 与 F e 。 O。 混合物的垢 层致密光洁， 使 炉 管 内沿程 阻力 变 小 ， 所 以锅 炉 压 差 不 仅 不再 上 升 ， 反 而会 随锅 炉 持续 运行 时 间 的延 长 而不 断下 降 ， 逐 步接 近锅 炉 的设计运 行 压差并 且趋 于稳 定 。 3号 机组 自投 运 以来 ， 锅 炉 压 差 一 直 稳 定 在 投 运初期 的水 平 ， 接 近 机 组 的 设 计 水 平 ( 1 7 8 1 8 5 MP a ) ， 在 实行 给水 OT处 理 后 ， 锅 炉 压差 出 现 了下降 的 趋 势 ( 1 4 O 1 5 5 MP a ) 。4号 机 组 自投运 以来 ， 锅 炉 压 差 一 直稳 定 在 机 组 投 运初 期 的水平 ， 接近机组 的设 计 水平 ( 1 6 5 1 4 5 MP a ) ， 在实行给水 O T处理后 ， 锅炉压差出现下 降趋势 ( 1 8 5 1 3 8 MP a ) ， 说 明锅 炉压 差得 到 了有效 控 制 。锅炉压差的有效控制 ， 将提高给水泵的运行 效 率 和机组 运 行 的经 济 效 益 。此 外 ， 锅 炉 压差 的 有效控制 ， 可延长锅炉的酸洗周期 、 减少清洗费用 和 锅炉 清洗 对机 组发 电的影 响 。 3 2 延长 精 除盐装 置 的运行 周期 凝结水精除盐 系统原设计在 AVT( O) 工况 下 ， 单个 精 除盐 混床 在氢 型运 行 时 ， 周期 制水 量大 约 在 1 4万 t ， 运 行周 期大 约 为 8 d 。将 给水处 理方 式 切 至 O T 方式 后 ， 精 除盐 混 床 的 运 行 周期 大 幅 度 延长 ， 周 期 制 水 量 大 量 增 加 。1年 多 的运 行 数 据表明， 在机组正常运行时( 未出现机组启停等特 殊 情况 ) ， 采 用 OT 方 式 运 行 ， 在 氢 型运 行 时单 个 精 除盐 混床 的周 期 制 水 量超 过 9 0万 t ， 最 大 曾达 到 1 4 4万 t ； 运行周期长达 3 个 月左右 ， 约是 AVT ( O) 工况下 的 1 0倍。精 除盐混床运行周期 的延 长 ， 大 大 减少 了再 生 次 数 ， 降 低 了酸 碱 耗 ， 同时也 节 约 了除盐 水用 量 。 3 3 水 汽 中铁 离子 含量 的 降低 水汽系统 中铁 离子 的浓度变 化趋 势如 图 2 3 7 8 吴善森 ， 等 ： 给水加 氧处理技术在 6 6 0 MW 超超 临界机组中的应用 所 示 。 i 裰 省 煤器 进口 | 一 _ _ _ 予 锄 一 一 一 一 * 、 一 二 三 导 栅省 懂聚 讲口 一 。 月份 图 2水 汽 系统 中铁 离 子 浓 度 变 化 趋 势 由图 2可 以看 出 ， 水 汽系统 中铁 离子 的浓 度 ， 在 机组 加氧初 期 的下 降 趋 势 十 分 明显 ， 随着 加 氧 时 间 的延长 ， 铁离 子 的浓 度逐渐 趋 于稳定 ， 基 本稳 定 在 2 t * g L以 内 。 2 0 1 0年 4月 份 前 3号机 省 煤 器 入 口铁 离 子 含 量 平 均 为 9 3 7 g L， 主 蒸 汽 铁 离 子 含 量 为 4 8 4 u g L； 4号机省 煤器 人 口铁 离 子含 量 平 均 为 2 2 0 g L， 主蒸 汽 铁 离 子 含 量 为 8 7 6 g L。4 月份后 ， 3号 机 省 煤 器 入 口铁 离 子 含 量 平 均 为 1 5 2“ g L， 主蒸 汽铁 离子 含量 为 1 8 4 , g L； 4号 机省 煤 器入 口铁 离 子 含 量 平 均 为 1 8 7 t * g L， 主 蒸 汽铁 离子含 量 为 1 2 4 t g L。这是 因为 随着 运 行 时间 的延 长 ， 锅 炉管 道逐 渐 冲洗 干净 ， 导致 汽水 系统中铁离子的含量有所下降而且随着加氧时间 的延 长 ， 管道 中的致 密氧化 铁保 护膜 逐渐 形 成 ， 有 效 地抑 制 了管道 的腐 蚀 ， 降低 了系 统 中的 铁 离 子 含 量 。 由此 可 以确 定 ， 在 OT 处 理 方式 下锅 炉 管 道 的腐蚀 ， 特 别是 加速 流动 腐蚀 可 以得 到有效 抑 制 ， 水汽系统中的铁 离子浓度大幅度降低 ， 基本控制 在 2 g L以下 ， 从 而 降低锅 炉 系统 因为铁 垢 而产 生炉 管过 热 、 节流 圈堵 塞及 爆管 的风 险 。 3 4 加氧处理下的炉管运行状态良好 2 0 1 1 年在对 3号机进行 B修 时， 未发现水 系 统 因给 水处 理原 因而 产 生 异 常 现 象 ， 说 明 机 组 在 加氧处理下炉管运行状态 良好 。经解体检查 ， 节 流孔表面光洁 、 无结垢呈红褐色 ， 不需要进行任何 清理 ； 除氧器 、 高加等给水 系统管壁表 面呈红色 ， 无明显结垢现象。经对机组省煤器、 水冷壁、 过热 器 和再热 器进 行 割 管 分 析 ， 发 现 管 道 内壁 致 密 而 且光洁 ， 除省煤器管壁略带红棕色外 ， 其余炉管内 壁均呈铁青色 ， 无明显腐蚀现象。 对 省煤 器和 水 冷 壁 的样 管做 管 内洗 垢 分 析 ， 省 煤器 样管 的垢 重为 4 5 0 2 g m。 ， 水 冷 壁 样 管 的 垢 重为 7 1 9 6 g m ， 根据 锅炉 酸 洗后 1 年 的 评 价 标 准 ， 达到一 类标 准 。 对 低压 再热 器 样 管 采 用 挤 压 法进 行 分 析 ， 发 现管 内存 在 氧 化 皮 ， 折 算 成 重 量 为 2 8 3 7 g m 。 对 高压 再 热器样 管 和高压 过 热器样 管 进行 浸泡 洗 垢 ， 发现管 内氧化皮很少 ， 折算后的垢量大约为 4 g m。 。此外 ， 采用 OT处理 技术运行 1年 多， 没 有 发生 过水 相节 流 调节 阀卡 涩而 引起 调节 特性 变 化 的情 况 。 4结 论 与 建 议 3号和 4号 机组 的运 行实 践表 明 ： 1 )采用 OT处 理 技 术 能够 满 足 6 6 0 Mw 超 超 临界燃 煤发 电机 组 的水 汽 系统 运 行 要 求 ， 首 次 加 氧在试 运行 1 6 8 h后 以及 给水 水 质 满足 要求 后 即可进行 。 2 )两 台机 组采 用 OT处 理技 术 后 ， 水 汽 系统 中铁离子的腐蚀产物含量得到控制 ， 有效降低 了 炉管受热面的结垢速率 ； 锅炉压差得到控制 ， 提高 了给水 泵 的运行 效 率 ， 延 长 了锅 炉清 洗周期 ； 凝 结 水精 除盐 混床 的 周期 制 水 量 大 幅 提 升 ， 减 少 了再 生次 数和 运行 维护 工作 量 ， 节约 了化 学药 品用 量 。 3 )某些 材 质 的取样 管 道容 易 生成 氧化 膜 ， 消 耗水 样 中 的溶 解 氧 ， 会 给 加 氧 系 统 的运 行 维 护 带 来 干扰 。 因此 ， 建 议 在 水 汽 取 样 系 统 材 质设 计 时 考虑加氧处理的运行工况 ， 选择更合适的材质， 避 免 因取样 管 材质 原 因给加 氧 系统 的运行 维护 造成 不 利影 响 。 参 考 文 献 ： 1 谢学军 ， 吕 柯 ， 张文 ， 等 铁水体 系电位一 p H 图与氧化性 水工况 的腐蚀控 制E C 湖北 省 电机协 会 电厂 化学专 委会 2 0 0 7年学术年会论文 E 2 李 志刚， 沈保 中， 等 华 能上海石 洞 口电厂 6 0 0 MW 超I 临界 机组 给水加 氧、 加氨联合处理应用研 究 J 热力发 电 1 9 9 8 ( 6 ) 3 GB T 1 2 1 4 5 2 0 0 8火力发 电机组及蒸 汽动力设 备水 汽质 量I S 收 稿 日期 ： 2 O l 1 - 0 6 1 4 作 者简介 ： 吴善 森 ( 1 9 8 0 一 ) ， 男， 工程 师 ， 本科 ， 从 事 电厂 化 学 工 作 。 ( 编辑 ： 杜 建 军 )