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《锅炉给水加氧处理技术及其在1021th锅炉上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、华润电力（常熟）有限公司发电运行部锅炉给水加氧处理技术及其在1021t/h锅炉上的应用吉林电力 2003年03期 刘志华 盛春林(双辽发电厂 吉林双辽136400)马文静(苏州热工研究所 江苏苏州215004)摘要: 在介绍给水加氧处理原理的基础上,详细分析了影响氧化膜形成的因素,介绍了我国首台亚临界压力锅炉(1021t/h)进行给水加氧处理试验的试验前准备情况、试验经过、给水加氧处理运行主要控制指标及操作规范,最后进行了技术指标和经济效益比较. 关键词:亚临界压力锅炉.给水处理.双层氧化膜.中图分类号:O69;TK227.
2、8 文献标识码:B 文章编号:1009-5306(2003)03-0005-04作者简介:刘志华(1968-),男,工程师,从事电厂化学专业管理工作。收稿日期:2003-02-25给水加氧处理是20世纪70年代发展起来的锅炉给水处理技术,它与给水除氧截然相反,是在高纯度的锅炉给水中加入适量的氧化剂(通常为气态氧),同时加入微量的氨进行给水水质调节。为了进一步减少机组水、汽和热量损失,降低热力系统的结垢、腐蚀和积盐速率,提高机组整体运行的经济性和安全性,延长凝结水精处理混床的运行周期,降低系统的含铁量,全面提高化学监督管理水平,2
3、001年5月至2002年1月,在低磷酸盐处理、全挥发性处理应用试验基础上,吉林省电力有限公司、国电热工研究院、吉林省电力科学研究院和双辽发电厂共同在双辽发电厂1号锅炉上进行了给水、炉水的加氧处理方式优化试验,确定了1号锅炉采用给水加氧、加氨,炉水加氢氧化钠处理的最佳方式。1号锅炉自2002年1月实施给水加氧处理后,效果较好。1给水加氧处理原理给水加氧处理(简称为OT)是指从凝结水精处理混床出口和除氧器出口加入氧气、氨,在微碱性的高纯度水中,氧气能够使碳钢表面形成双层氧化膜,一层是紧贴碳钢表面的磁性氧化铁(Fe3O4),表面一层是
4、以Fe2O3为主的阻挡层。在高温流动的水中致密Fe2O3溶解度很低,起到防止碳钢腐蚀的作用。金属表面氧化膜层要能起保护作用,必须具备下面两个条件:一是氧化物层必须是难溶的、无裂缝和无孔的,金属氧化成氧化物的速度,即金属的溶出速度要小,不至于因此影响到机组的使用寿命;二是若因运行中的机械或化学原因,损坏了氧化膜层,则必须有修复这些损坏部位膜的条件和能力。碳钢表面形成的表面保护膜(氧化物层、钝化层)的成分和结构,受碳钢在水中电位的影响,还受水溶液中pH值和阴离子种类的影响,因此在碱性调节的给水或中性、加氧调节的给水中,碳钢表面保护层
5、是不同的。1.1铁氧化膜的形成机理華潤電力（常熟）有限公司ChinaResourcesPower(Changshu)Co.,Ltd.第5页共5页华润电力（常熟）有限公司发电运行部给水全挥发性处理时,在纯水中与水接触的金属表面覆盖的铁氧化物层主要是Fe3O4。在Fe3O4层形成过程中,由金属表面逐步向金属内部氧化生成了比较致密的内伸Fe3O4薄层,Fe3O4层从钢的原始表面向内部深入。铁素体转化为Fe3O4的内伸转变是在维持晶粒形状和晶粒定位的情况下完成的。Fe3O4层呈微孔状(1%～15%孔隙率),沟槽将孔连接起来,从而使介质瞬
6、时进入到钢表面,同时有一部分二价铁离子从铁素体颗粒中扩散进入液相,生成多孔的、附着性较差的Fe3O4颗粒,沉积在较致密的Fe3O4内伸层上,形成传热性较差的外延层,该膜在高温纯水中具有一定的溶解性。OT工况时,由于不断向金属表面均匀供氧,金属表面仍保持一层Fe3O4内伸层,而由Fe3O4微孔通道中扩散出来进入水相的二价铁离子被氧化,生成Fe2O3的水合物(FeOOH或Fe2O3),沉积在外延生成Fe2O3保护层,从而使金属表面形成致密的"双层保护薄"。1.1电化学原理从电化学的角度看,在流动的高纯水中添加适量氧,可以提高钢的自然
7、腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的自然腐蚀电位超过钝化电位,金属表面因而生成致密而稳定的氧化性保护膜,从而起到了抑制钢铁腐蚀的作用。1.2对铜的氧化膜的影响国外资料介绍氧化铜在不同pH值的水中的溶解度曲线,氧化铜溶解度最低的pH值范围在8.0～9.0之间。低压加热器为铜合金管时,给水pH值的下限不应低于8.6。在加氧条件下,铜合金表面生成双层结构的氧化膜,内层为氧化亚铜膜,外伸层为氧化铜膜。由于氧化铜的溶解度大于氧化亚铜,所以给水中铜离子的质量浓度会有所增加。给水中的铜将沉积在锅炉受热面和汽轮机高压缸,这是含铜材料的
8、机组中难于采用给水加氧处理技术的根本原因。1.3影响氧化膜形成的因素1）电导率在加氧水中,电导率与碳钢腐蚀产物溶出速度之间存在着线性关系,水中杂质特别是氯离子妨碍正常的磁性氧化铁保护膜的生成。给水必须是高纯度方能加氧处理,其电导率应在0.15～0.20μS/cm
