给水加氧处理技术在火电厂中的应用探讨

给水加氧处理技术在火电厂中的应用探讨

张红珠

（中国电建甘肃能源崇信发电公司甘肃省平凉市744200）

摘要：给水加氧技术是当前火电厂锅炉处理的一项重要技术，而且在火电厂的具体应用里面，以其技术上的优势而备受人们的重视，因此本论文针对给水加氧技术在火电厂的具体应用进行研究论述，从其应用条件、技术原理以及应用效果等进行全面的论述探讨。

关键词：给水加氧；火电厂；锅炉

引言

20世纪80年代，直流锅炉氧化铁污堵、结垢速率高和锅炉压差上升速度快是中国火电厂发电机组较突出的问题之一。究其原因，主要是与给水系统铁含量高有关。因此抑制给水系统的腐蚀，降低给水铁含量是国内急需解决的问题。热工研究院通过实验室和工业模拟试验，确认了给水加氧处理是解决上述问题的有效方法。1988年我国开始在一台亚临界燃油直流锅炉机组上进行给水加氧处理的工业试验，取得了令人满意的结果，后来又分别在燃煤亚临界和超临界直流锅炉机组上均取得了成功的运行经验。目前世界很多国家在直流炉普遍应用给水加氧处理技术的基础上，正在大力研究和应用汽包炉给水加氧处理技术。

随着给水加氧处理技术在世界范围的普及，原来的给水联合处理CWT（CombinedWaterTreatment）逐渐由更合理的名称——给水加氧处理OT（OxygenatedTreatment）所代替。我国在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将已在电厂普遍采用的给水加氨、加氧处理称为给水加氧处理，简称OT[1]。但国内在同步研究和推广应用该项技术的过程中，仍碰到不少观念模糊和认识障碍方面的问题，如不能及时加以澄清和解决，将会影响国内给水加氧处理技术大面积的推广应用。

1给水加氧处理概述

1.1给水加氧处理原理

给水加氧处置（OT）是在高纯度给水中参加过量的氧化剂（O2或H2O2）以抵达减缓热力设备腐蚀的意图，它与给水除氧的AVT还原性水工况截然相反，是一种氧化性水工况。加氧处置是20世纪70年代德国开发出来的一种新式的炉水处置办法，不久便用于前苏联、意大利、丹麦等欧洲国家，近20a来，澳大利亚、日本、美国等国家也相继运用了这一技能。我国于20世纪80年代末首先在华东某电厂一台300MW直流锅炉上运用。OT处置推广运用较快，首要是因为该种处置办法有显着的效益。选用OT处置后，锅内堆积物量削减、腐蚀损坏降低、直流炉炉管和加热器压降疾速升高问题得到了处置、锅炉根除频率降低、凝聚水净化设备作业周期延伸、给水管道FAC大有改进等。因而，其时德国、日本、前苏联和中国等许多国家将OT处置办法列入国家规范。OT处置办法自身也在不断发展。开始是中性处置（NWT），它是将O2参加中性的高纯水中，因为NWT处置对水的pH值不起任何缓冲性，少数酸性物就会导致pH值降低，甚至有导致酸性腐蚀和氢脆的能够，加之咱们忧虑碳钢在低温区的腐蚀速度高和铜合金的腐蚀等问题，研讨开发了给水添加少数氨，将给水pH值由6.5-7.0提至8.0-8.5，一起加氧处置的办法，称为联合水处置（CWT）。从运用计划来看，开始用于全铁部件的直流炉，后又扩大到凝汽器和低压加热器是铜合金的直流炉，其时已用于汽包锅炉。

1.2给水加氧处理的目的和应用范围

首先，给水加氧处理的目的。给水处理采用加氧处理的目的就是通过改变给水处理方式，降低锅炉给水的含铁量和抑制炉前系统特别是锅炉省煤器入口管和高压加热器管的流动加速腐蚀（Flow-AcceleratedCorrosion，简称FAC），达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。

其次，给水加氧处理的适用范围。给水加氧处理工艺的核心是氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用。为保证水质纯度（氢电导率小于0.1μS/cm），要求系统必须配置凝结水精处理混床。采用加氧处理工艺的另一条件是低压加热器管材最好不是铜材，因为在氧化条件下铜氧化膜的溶解度较高，氧化铜腐蚀产物最终将转移到汽轮机高压缸沉积下来。但如果热力系统氧化铁腐蚀产物造成较为严重的结垢问题，即使低压加热器管是铜材，也可通过专项试验确定加氧处理水质的具体控制参数，在尽可能减小铜氧化物溶解的前提下，采用给水加氧处理，取得抑制铁氧化物的结果。

2给水加氧处理技术在火电厂的具体应用

2.1给水加氧处理的方式

首先，给水加氧处理，一般情况，又加氧汇流排以及加氧控制柜，还有加氧就地稳压柜等各种处理系统，而且给水加氧处理，一般情况下是采用手动的方式，借助这些系统进行加氧处理，而且加氧的位置一般是在凝结水精处理出口的母管部位，以及除氧器下水管的部位。

其次，在进行手动给水加氧处理的时候，先将需要使用的氧气瓶出口部位的角阀以及对应汇流排上面的截止阀打开，之后用肥皂水对其各个接口进行冲洗，检查其是否存在泄漏的情况。同时对加氧侧汇流排减压之后的氧气压力是否处于正常数值进行具体的检查以及确认，之后依次将控制柜上面给水加氧的入口关新阀打开，对调节阀入口的隔离阀进行手动处理，并且稍微将手动调节阀打开，一旦控制柜里面氧气压力升高并且在一定的数值基础上稳定之后，再将系统里面给水加氧出口的关断阀打开，并且将除氧器出口的加氧就地截止阀打开，当然那些还没有对给水泵进行开启运行处理的，就不要打开，之后对加氧手动阀进行缓慢的调节处理，并且对省煤器入口的溶解氧含量进行有效的控制。

2.2给水加氧处理的条件

首先，保证给水品质良好。给水加氧处理技术最关键的问题就是要绝对保证给水品质。在纯水中，氧气可使钢铁表面生成致密的A-Fe2O3保护膜，起腐蚀抑制作用；而在不纯的水中，氧气则会和其他杂质一起促进钢铁的腐蚀。对加氨的给水，其纯度用氢电导率来衡量。因此，加氧到底是抑制还是促进腐蚀决定于水的氢导电率的临界值。受温度、钢铁表面状态等因素影响，水的氢导电率的临界值约为0.2--0.3us/cm之间。为安全起见，通常保证在0.15us/cm以下，期望值小于0.1us/cm或更小。否则，加氧就会使热力设备增加结垢和积盐的机率，从而影响机组安全运行和经济性。

其次，凝结水系统应配置全流量精处理设备。为了保证给水加氧处理的水质，凝结水系统应配置全流量精处理设备，运行时严格控制精处理除盐装置的出水氢电导率小于0.10us/cm，pH值小于8.0，同时注意补给水水质也必须严格控制，并严格要求凝汽器不泄漏。

第三，系统及设备要洁净。锅炉在采用加氧处理技术前一年应进行化学清洗。过热器、再热器要对有代表性的管段作冶金学检验，如果有严重的氧化剥皮，则这些管路需加以清洗。管件、阀门、各类控制仪表等要预先经过净化，并证明可以合格地用于加氧的系统中。锅炉给水加氧水处理技术已被认为是目前最好的给水处理工况，具有其他水化学工况无法比拟的优越性，在倡导节能减排的今天，给水加氧水处理是一项很好的技术，应用前景也较好，特别是应用在大容量直流炉机组，有明显良好的效果。

总结

通过当前的理论及实践研究表明，在火电厂里面的给水加氧处理技术应用，可以有效实现给水整体的流量调节，并且通过技术性的措施，全面推进设备的合理应用，以及运行的成本控制，实现安全性、可靠性及经济性的保障。而且，锅炉给水加氧处理技术具有解决给水流量调节阀的结垢难题、减少水汽循环回路含铁量、降低锅炉的结垢速率和压力损失、减少锅炉沉积物及腐蚀、提高锅炉效率、同时减少化学药品的消耗、延长机组清洗周期、给水流动加速腐蚀大有改善等优势，随着该技术的推广应用，可使电厂达到节能降耗、安全生产的目的。

参考文献：

[1]方胜.给水加氧处理技术及其应用[J].江西电力，2005，（6）：24-26.

[2]李志刚，陈戎.火电厂锅炉给水加氧处理技术研究[J].中国电力，2004，（11）：47-52.

[3]姚真真，曾繁华.给水加氧处理技术在火电厂中的应用探讨[J].低碳世界，2017，（10）：53-54.