超临界直流炉给水加氧处理技术探讨

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1、超临界直流炉给水加氧处理技术探讨超临界直流炉给水加氧处理技术探讨李克刚(华润电力常熟有限公司，江苏常熟215536)攀一一1前言组的给水加氧处理运行管理提供实际案例。华润电力常熟有限公司总装机容量为3×650MW，2加氧原理简介属于超临界压力机组。锅炉为超临界参数变压运行直流炉，型号为HGl952／25．4一YM1，最大连续蒸发2．1电化学原理量1950t／h，过热蒸汽温度543℃，过热蒸汽压力从图l中铁一水体系的电位一PH平衡图中可以25．4MPa，给水温度286．3℃。汽轮机为超临界、一看出，通过加氧气(或其他氧化剂)的方法可提高次

2、中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式水的ORP(氧化还原电位)，使铁的电极电位处汽轮机，型号：CLN650-24．2／538／566型，额定功于。【-Fe，O的钝化区，从而使之避免腐蚀得到保率600MW，最大功率660MW。护。这种防腐方式即为加氧处理(OT)。正常运行时3台机组水汽系统均采用联合加氧处理，同时进行两点加氨、两点加氧，加药点设置在精处理出口和给水泵前泵入口。1号机组于2005年3月4Et正式投入商业运行，2005年5月9日投运加氧处理；2号机组于2005年6月l6日正式投入商业运行，2005年9月6Et投运加氧处理

3、；3号机组于2005年10月23Et正式投入商业运行，2006年7月17日投运加氧处理。3台机组先后投运加氧处理后，经济效益和社会效益均很明显。以华润电力常熟有限公司的加氧工艺为例，介绍p珏fzs"c)加氧处理的原理、影响因素及处理办法，为超临界机图1铁一水体系的电位PH平衡图垫箜!塑E日电力技术(2)氧化膜成膜原理竞起什么作用，由水的氢电导率的临界值决定。由于在水中含有少量氧时，形成FeO氧化膜。反应温度、钢铁的表面状态等因素的影响，氢电导率的临式为：界值在0．2—0．3“s／cm之间。为了安全起见，给水3Fe2++o2+3H2o—F

4、e3o4+6H加氧处理时氢电导率须保证在0．15s／cm以下，期FeO层呈微孔状(1％一15％孔隙率)，沟槽将望值小于0．1us／cm或更小。否则，氧气就会使热孔连接起来，从而使水可以进入到钢表面，同时有一力设备增加结垢和积盐的机率，从而影响机组的安全部分Fe从铁素体颗粒中扩散进入液相，因此，该稳定运行并会降低机组的运行效率。膜在高温纯水中保护性较差，不能抑制Fe从钢材(2)给水流量对加氧系统的影响基体上溶出。加氧工况时，由于不断向金属表面足量的均匀供氧，由FeO微孔通道中扩散出来进入水相的Fe被氧化。生成Fe，O的水合物，沉积在外延生

5、成Fe．O保护层，从而使金属表面形成致密的“双层保护薄”。4Fe+O，+4H，O—2FeO+8H2Fe3O4+H2O一3Fe2O3+2H+2e(3)腐蚀速率与溶解氧含量的关系碳钢的腐蚀速率跟溶解氧有着很大的关系，随着溶解氧的增加，腐蚀速率如图2曲线所示，可以看出溶解氧范围在右侧的谷区时腐蚀速率是最低的，这时的金属表面以Fe，O为主。按国家标准，溶氧控制在30—150g／L是最适合的。腐蚀速直一沼解图2腐蚀速率与溶解氧含量关系2_2给水加氧的影响因素从溶氧含量与腐蚀速率曲线可以看出，溶解氧的浓度稳定在一个区域时才能保证金属始终在钝化区域，

6、因此如何保证溶氧量的稳定非常重要。以下就影响其稳定性的因素进行分析：(1)水质对加氧的影响水质要好是给水加氧的先决条件，在纯水中，氧气可使钢铁表面生成致密的o【一FeO保护膜，起腐蚀抑制作用；在不纯的水中，氧气则会与其他杂质一起促进钢铁的腐蚀，起加速腐蚀作用。对于加有氨的给水来说，水的纯度往往用氢电导率来衡量。氧气究困Q旦：兰篁塑超临界直流炉给水加氧处理技术探讨月8日#3机组首次进行计划性C级检修时发现部影响加氧效果和氧气耗量。我公司原来使用的加氧装分水冷壁管发生腐蚀现象。酸洗去垢后，见金属本置主要存在2个问题：一是所用的进口加氧电磁调

7、节色，有较多蚀坑，蚀坑数量约为12个／cm，蚀坑深阀调节作用不大，有的开度达到5％就已基本全开，度约0．3ram。后经西安热工所研究人员分析为二氧甚至根本就无法用调节阀控制；而且由于该阀门采用化碳腐蚀所致。毛细管测流量自动调整的控制方式，一旦毛细管堵塞或发生问题，就会自动不断的发出开大阀门指令，从而导致加氧量的异常。而在我们的系统中，经常会发生加氧电磁阀故障，这就使调节失灵，不易控制加氧量；另外也会增加维护成本：因其为进口阀门，修理难度较大，而更换费用昂贵(每只价格在3万元左清洗后(向火侧)清洗后(背火侧)右)。二是所用流量计的形式存在

8、问题：该流量计采图5co对钢管的腐蚀用磁性浮子，相对来说质量较大且直径较粗。一方面另一方面也会造成氧量叠加：即凝结水的氧加至氧气压力需达到2MPa以上才可能令其上浮，另一方给水中，造成对给水和主蒸汽的加氧量