超超临界机组精确给水加氧orp法协调处理技术的研究

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1、超超临界机组精确给水加氧ORP法协调处理技术的研究（讨论稿）尹金亮吕宏彪打李献敏刘正强打禹贯省'，王建中'1.中电投河南电力有限公司技术信息中心，郑州450001；2.中电投平顶山发电分公司，河南省平顶山市，467312；摘要：利用氧化述原电位法，对超超临界1000MW机组实施精确的给水溶氧量平稳控制,成功解决了给水系统流动加速腐蚀和避免氧化皮的生成，提高了机组的安全性和经济性，机组加氧示，致密的FezOs氧化膜转化速度快，3个月内锅炉压差下降比例达18%；随着氧化还原电位（0RP）的上升，Fe浓度下降

2、显著，控制0RP稳定维持0-50mV范围，给水Fe质量浓度小于lg/L。在高纯净水系统（水样木电导率低于2uS/cm）中测定0RP来监控给水，提供更加精准的氧化还原程度的界而实现协调水处理，虽然对常规电厂是一种新尝试，但在核电厂中作为防止沸水及压水反应堆穿晶应力腐蚀开裂的产生已应用了多年。而在常规电厂中，测定ORP来监控给水系统腐蚀是一项复杂而有效的新技术。大型火力发电厂超（超）临界机组给水传统上普遍采用全挥发处理（AVT）工况运行[1],使得给水系统管路表面形成的氧化膜形态疏松，系统流动加速腐蚀（FA

3、C）严重[2],导致水汽系统整体Fe含量高”炉管结垢速率高”锅炉压差上升速度快“机组效率下降等一系列问题[3・4],这是超（超）临界机组的通病，也是超（超）临界机组安全和经济运行的一大障碍。为解决超超临界机组普遍存在的给水系统加速FAC问题，采用加氧处理技术（OT）已经成为超超临界机组的必然选择⑸。传统的肓流炉给水加氧技术在20世纪70年代从徳国起源，该技术因能在给水系统加氧后，冇效地抑制给水系统的流动加速腐蚀，大人降低炉管的结垢速率，同时也减轻了汽轮机叶片上的氧化铁和盐类沉积，提高机组整体的经济性和安

4、全性，先后在F1本“美国等国家采用并获得成功!这项技术在上世纪90年代末传入中国，主要应用于全套引进的直流机组（如上海石洞口电厂），并取得成功。然而在国产化机组上应用时陆续暴露了一些共性的问题：人多加氧处理技术对加氧量的控制比较宽泛，存在未完全消耗的氧气直接进入过热器的现象，造成过热器材料的潜在不良影响，对机组安全运行形成威胁。以至于在2000年以后的近十年间，该技术的应用和发展处于停滞状态，阻碍了这项技术在基建新机组的推广，错失了基建投产机纽直接实施加氧的最佳机会，也是不少己投产机纽应用该项技术的担忧

5、。木研究主要开发精确加氧处理技术，根据机组负荷的变化，氧气实际消耗量来及时精确地进行调整控制氧气量，保证加入的氧气虽消耗在水侧，蒸汽侧不进氧，在解决水侧流动加速腐蚀的同时，避免给汽侧带來负血影响，使之在基建机组和运行机组安全应用成为必然。1试验部分1.1给水加氧处理的机理超（超）临界机组给水采用全挥发处理工况运行，管材内表面氧化膜的表面形态疏松，导致给水系统水流加速腐蚀严重，在水流作用下逐渐剥落，水汽系统的整体Fe含量高，最终引起水汽清洁度较差，孔阀堵塞，结垢部位提前，炉管结垢速率高，高压加热器和锅炉压

6、差大且上升速度快，锅炉化学清洗周期短，氧化铁垢在汽轮机高压缸的沉积量大等问题，实施加氧处理可以改善给水系统的管道氧化膜形态，使之形成致密的Fe2O3膜，最终解决上述一系列问题[3-4]o一些国产机组在采用给水加氧处理同吋，出现过热器氧化皮的快速生长和集中剥落现象,有必要在实施给水加氧处理前，对该机组的过热器材料进行充分了解，在充分了解过热器材料的抗氧化性能后，再决定选择采用的加氧处理技术路线。1.2百万机组材料特殊性超超临界1000MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的直流锅炉，其分隔屏“过热器”再热器采用

7、国产TP347H、T23、T91等粗晶材料，抗氧化能力相对差，在实际运行中由于产生汽温控制波动，局部过热器壁温会超过设计温度，引发过热器局部材料的加速氧化，所以在实施给水加氧时，需避免过量的氧气进入过热蒸汽，以防止山此引发的过热器材料加速氧化或剥落。13精确加氧控制策略1.3.1精确加氧控制原则由于国产锅炉过热器材料抗蒸汽氧化性能的限制，因此制定的给水加氧处理原则是加入的氧气量消耗在水侧，主要是高压给水系统和省煤器，蒸汽侧不进氧。13.2精确加氧控制策略制定精确加氧控制原则的制定对加氧处理的控制和调节提

8、出了高要求，加氧量需要根据机组负荷的变化、氧化膜转化程度、实际的氧气消耗量來及吋精确地进行调整和控制。根据上述原则，加氧控制系统的逻辑设计将这一要求作为主要考虑因索，同时设置启动分离器出口溶氧高限，过热蒸汽溶氧高限和给水红导高限报警保护，既保证解决给水系统流动加速腐蚀的问题，乂规避因过量氧气进入过热器引发的氧化皮问题。1.3.3加氧自动调节控制根据加氧处理的工艺控制规律，确定自动加氧控制策略示，以机纟R负荷和省煤器入口溶氧为控制因素，当机组