淺析給水加氧在火電廠的應用

辛云富

【摘要】本文淺析給水加氧的原理、方式、條件、注意事項以及加氧后的效果。

【關鍵詞】電廠；給水加氧；應用

深能合和電力（河源）有限公司兩臺機組為600MW超超臨界機組，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1795T/H，過熱蒸汽出口壓力26.15MPa，出口溫度605℃，再熱蒸汽出口壓力4.59MPa，出口溫度603℃，給水溫度293℃。水冷壁、過熱器、再熱器管采用節(jié)流孔圈進行溫度、流量調節(jié)。機組設計給水處理方式為全揮發(fā)處理（AVT）和加氧處理（OT），目前機組給水處理方式為（OT）。

1給水加氧的原理

鍋爐給水采用加氧處理技術是利用給水中溶解氧對金屬的鈍化作用，使金屬表面形成致密的保護性氧化膜（Fe3O4-Fe2O3雙層保護膜）,以降低給水的鐵含量，防止爐前系統(tǒng)發(fā)生流動加速腐蝕(FlowAcceleratedCorrosion，簡稱FAC）、降低鍋爐管的結垢速率、減緩直流爐運行壓差的上升速度、水汽系統(tǒng)PH降低，減少氨水加藥量、延長爐化學清洗的周期和凝結水精處理混床的運行周期。

在水中含有微量氧的情況下，碳鋼腐蝕產生的Fe2+和水中的氧反應，能形成Fe3O4氧化膜。

但是，這樣產生的氧化膜中Fe3O4晶粒間的間隙較大，這樣水可以通過這些晶粒間隙滲入到鋼材表面引起腐蝕，所以這樣的Fe3O4膜的保護效果差，不能抑制Fe2+從鋼材基體析出。

如果向高純水中加入了足夠量的氧化劑，如氣態(tài)氧，在加氧水工況下行成的碳鋼表面膜具有雙層結構，一層是緊貼在剛表面的磁性氧化鐵層（Fe3O4，內伸層），其外面是含尖晶石型的氧化物層（Fe2O3）。氧的存在不僅加快了Fe3O4內伸層的形成速度，而且在Fe3O4層和水相界面處又生成了一層Fe2O3層，使Fe3O4表面孔隙和溝槽被封閉，而且Fe2O3的溶解度遠比Fe3O4低，所以形成的保護膜更致密、穩(wěn)定。而且由于某些原因使保護膜損壞，水中的氧化劑能迅速地通過反應修復保護膜。

2給水加氧的方式

目前我廠兩臺機組的加氧方式均采用手動加氧方式，加氧的位置位于，凝結水精處理出口母管一處，除氧器出口下水管一處（當某臺給水泵停止運行時，應馬上關閉對應的就地加氧手動門，給水泵運行時再打開）。

2.1加氧系統(tǒng)

包括加氧匯流排，加氧控制柜、加氧就地穩(wěn)壓柜等，如圖１所示。

2.2給水手動加氧過程

緩慢打開需要使用氧氣瓶的出口角閥及對應匯流排上的截止閥，用肥皂水檢查各接口處有無泄漏。檢查并確認加氧側匯流排減壓后氧氣壓力處于正常設定值1.6MPa；依次打開控制柜上給水加氧入口關斷閥、手動調節(jié)閥入口隔離閥；稍微打開手動調節(jié)閥，當控制柜內氧氣壓力升高并穩(wěn)定后，再打開給水加氧出口關斷閥，打開除氧器出口加氧就地截止閥（只開啟運行給水泵前對應加氧就地閥），緩慢調節(jié)加氧手動調節(jié)閥，控制省煤器入口溶解氧含量在10μg/L～30μg/L，期望值15μg/L～25μg/L。

3給水加氧的條件

機組負荷大于260MW，汽動給水泵投入運行，機組運行穩(wěn)定；凝結水全部經過精處理，凝結水精處理混床出口母管氫電導率小于0.10μS/cm，省煤器入口給水氫電導率小于0.15μS/cm。給水加氧處理同時需要加氨處理，正常運行時加氨點為精處理出口母管加入。機組正常運行時應控制除氧器入口溶解氧量為30μg/L～100μg/L，控制省煤器入口溶解氧含量在10μg/L～30μg/L。當機組非計劃停機時，應立即停止凝結水、給水加氧，并打開除氧器排氣門和高壓加熱器向除氧器連續(xù)排氣一、二次門。盡可能加大精處理出口的加氨量（必要時啟動運行給水加氨泵向除氧器出口加氨），盡快將給水pH提高到9.6～10.0。

4日常注意事項

氧氣是助燃氣體，應該嚴禁煙火。匯流排上高壓部分的氧氣閥均應緩慢開啟，不可快速打開。確保加氧系統(tǒng)不接觸到油類物質，更換壓力表、閥門等配件時，若配件有油污應先用四氯化碳清洗除油。嚴格控制凝結水、給水溶氧，氫電導率等參數在正常范圍內。正常加氧運行中，手動改變加氧量時，1、2號機組除氧器入口溶氧表一般要等10min才有響應，省煤器入口溶氧表一般要等15 min才有響應。手動調節(jié)閥只能細調，不可用力操作，也不能用來作為關斷閥（否則，容易引起調節(jié)閥永久性損壞），關停加氧時只能用截止閥關斷（可用控制柜上的加氧出口關斷閥實現），當機組負荷出現大幅度變化時，注意監(jiān)視凝結水和給水中溶氧的變化，防止氧量超標。

5給水加氧的效果

我廠采用給水系統(tǒng)加氧之前，兩臺機組水冷壁超溫現象頻繁，均多次出現過因鍋爐水冷壁爆管導致的機組停機，加氧之后兩臺機組水冷壁超溫現象有了很大程度上的緩解，且均未出現過鍋爐水冷壁爆管現象，這說明加氧后的效果是顯著的,但同時現在很多電廠在實施給水加氧后，機組停爐檢修割管時均發(fā)現鍋爐過熱器管壁氧化皮脫落現象較之前嚴重，當然影響鍋爐鍋爐過熱器氧化皮量的因素是多方面的，如機組非正常停機、管壁溫度長期超溫，變負荷時負荷變化率過快等，至于給水加氧與過熱器氧化皮脫落到底有多大的關系，現在各個電廠看法不一，筆者認為給水加氧在我廠實施的效果是非常理想的，如何把握加氧的時機和加氧量是非常關鍵的。

【參考文獻】

［１］DL/T 805.1—2002 火電廠汽水化學導則 第一部分：直流鍋爐給水加氧處理導則[Ｓ].

［２］GB/T12145-2008 火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量[S]．

［責任編輯：薛俊歌］