超临界机组给水加氧处理技术.pdf
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1、第 2 6卷第 2期 2 0 1 1 年 6月 电 力 科 学 与 技 术 学 报 J OURNAL OF EI ECTRI C POWER S CI ENCE AND TECHNOLOGY Vo1 2 6 No 2 J u n 2 0 1 1 超 临界机组给水 加氧处理技术 潘定立 ,张雅 丽 ( 大唐三 门峡发 电有 限责 任公 司 , 河南 三门峡4 7 2 1 4 3 ) 摘 要 : 大唐三门峡发电有限责任公司的 3 #机组给水早期采用还原性全挥发处理方式, 存在流动加速腐蚀 , 机组 投运不到 2年, 水冷壁垢量就接近化学清洗标准 , 现在改用给水加氧处理技术 介绍给水加氧处理技术,
2、 分析应用 效果 与还原性全挥发处理方式比较, 加氧处理技术具有锅炉受热面结垢速率低、 化学清洗周期短、 精处理混床运 行周期长 、 自用水率低以及化学加药量小等优 点 , 提 高了机组运行 的经济性 和安全性 关 键 词 : 超临界机组I 力 氧处理; 腐蚀; 汽水品质 中图分类号 : T K 2 2 3 5 文献标识码 : A 文章编号: 1 6 7 3 9 1 4 0 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 1 2 3 0 5 Ox y g e na t e d f e e d 。 wa t e r t r e a t me nt t e c h no l o g y a t t h e s
3、 u pe r c r i t i c a l u n i t s PAN Di n g l i 。Z HANG Ya l i ( Da t a n g S a n me nx i a Po we r Ge ne r a t i o n Co Lt d ,S a n me n x i a 4 7 2 1 43 ,Ch i n a ) Ab s t r a c t Th e f e e d - wa t e r a l l v o l a t i l e t r e a t me n t( AVT)wa s a p p l i e d i n t h e g e n e r a t o r u
4、n i t 3 o f Da - - t a n g S a n me n x i a P o we r Pl a n t Co Lt d Th e g e n e r a t o r o p e r a t e d l e s s t h a n t wo y e a r s ,t h e s c a l e q u a n t i t y o f wa t e r - wa l l t u b e s wa s c l o s e t o t h e l i mi t i n g v a l u e s o f Ch i n a Ch e mi c a l Cl e a n i n g S
5、 t a n d a r d d u e t o f l o w a c c e l e r a t e d c o r r o s i o n ( FAC) I n o r d e r t o i mp r o v e i t ,t h e f e e d wa t e r o x y g e n a t e d t r e a t me n t( OT)i s c u r r e n t l y u s e d Th e OT t e c h n o l o g y i s i n t r o d u c e d a n d i t s a p p l i c a t i o n r e
6、s u l t s a r e a n a l y z e d i n t h i s p a p e r OT h a s s e v e r a l a d v a n t a g e s o v e r AVT,e g,l o w d e p o s i t i o n r a t e o f b o i l e r h e a t i n g s u r f a c e ,l o n g p e r i o d o f t h e c h e mi c a l c l e a n i n g,l o n g o p e r a t i o n p e r i o d o f mi x
7、e d b e d, l O W a u x i l i a r y wa t e r r a t i o a n d c h e mi c a l d o s i n g q u a n t i t y。e t c Th e e c o n o my a n d s e c u r i t y f o r t h e u n i t o p e r a t i o n i s o b v i o u s l y i mp r o v e d Ke y w o r d s : s u p e r c r i t i c a l u n i t s ; f e e d wa t e r o x
8、y g e n a t e d t r e a t me n t ; c o r r o s i o n; s t e a m wa t e r q u a l i t y 大唐三 门峡发电有限责任公司 3 #机组于 2 0 0 6 年 6月 3 0日通过 1 6 8试运正式投产 , 其锅炉为哈尔 滨锅炉厂生产的 HG一1 9 0 0 2 5 4 一YM4型超 临界 参数变压运行直流炉 , 为单炉膛、 一次再热、 平衡通 风 、 露天布置 、 固态排渣、 全钢构 架、 全悬 吊结 构 型锅炉 机组 自投运以来 , 给水一直采用除氧、 加氨、 收稿 日期 : 2 0 1 1 0 3 1 7 通
9、讯作者: 张雅丽( 1 9 7 O 一) , 女, 高级工程 师 , 主要从 事电厂化学研究 E ma i l : h y d e z y l 1 2 6 c o m 1 2 4 电 力 科 学 与 技 术 学 报 加联氨处理方式 , 即还原性全挥发 A V T( R) 方式 1 , 凝汽器冷却管为不锈钢材质 , 水汽系统属无铜系统, 凝结水 1 0 0 处理, 炉内加药 自动控制, 化学在线仪 表投入率 大于 9 7 , 准确率 大于 9 8 , 运行 正常 2 0 0 8年 3月份割管检查 3 #机组时发现水冷壁向火 侧垢量为 1 8 7 g m , 结垢速率达到 1 0 7 g ( m。
10、a ) 机组运行不到 2年, 垢量已接近酸洗标准 造成锅炉结垢速率高的原因为锅炉给水采用的 全挥发处理方式 AVT( R ) 本身的缺陷所致 2 : AVT ( R ) 处理所形成的柱状尖 晶石结构 ( 四氧化三铁形 态) 保护膜在纯水 中溶解度较 高, 对 流体的阻力 大, 产生的冲刷剧烈 , 即微观形态下 的流动加速腐蚀也 更剧烈 , 使得进入锅炉给水 的腐蚀产物增加 , 沉积到 锅炉管内进而导致锅炉结垢速率高 如果 采用加氧 处理( OT) 方式, 利用给水 中溶解氧对金属的钝化作 用 , 使金属表面形成致密 的保护性三氧化二铁保护 膜 , 该保护膜在纯水中溶解度极低 , 而且表面圆润光
11、 滑的三氧化二铁晶体可 以改善 流体阻力、 减缓流动 腐蚀、 降低锅炉结垢速率 3 因此 , 决定 3#机 组 给水时对其采用加氧处理方式 加氧前的准备工作 1 1 3 #机 组进行 化学 清洗 根据规 定 5 , 锅 炉水冷 壁管 内的结垢 量 达到 2 0 0 3 0 0 g m 时 , 在给水 采用加氧处理前宜进行 化学清洗 由于 3 #机组垢量已接近 2 0 0 g m , 故在 2 0 0 9年 2月份利用 3 #B检修机会 , 对 3 #机组的省 煤器和水冷壁进行化学清洗 , 除垢率为 9 8 4 3 , 平 均腐蚀速率为 1 6 7 g ( m h ) , 平均腐蚀 总量为 1
12、6 7 g m。 , 清洗质量符合要求 6 , 达到优 良标准 1 2 加 氧处 理设 备改 造 1 )原 3 #机组配备的给水加氧设备的汇流排及 相应 阀门为不锈钢材质 , 不符合文献 7 3 第 9 0 2 条 氧气管道管材 的选用规 定, 要求 压力 1 0 MP a的 氧气管道应该选用铜合金 , 遂将汇流排及相应阀门 更换为铜材质产品 2 )增 加 加 氧 自动控 制 柜由于 氧气 气 源 为 1 6 MP a以上的高压氧气瓶 , 运行 中氧气 的加入量 必须随系统 的压力和给水流量 的变化而变化 , 如果 单靠人工调整 , 不仅工作量大, 而且无法保证系统中 溶解氧量值稳定地控制在
13、3 O 1 5 0 F g L 8 , 如果波 动过大, 将影 响炉管内三氧化二铁膜的质量 , 达不到 加氧处理的目的 因此 , 增加了一套西安热工研究院 有限公司生产的 DY一5 一锅炉给水 自动加氧装 置 , 此装置具有同时满足精处理出口和给水泵入 口 两点 自动加氧控制 、 水质恶化 自动停止加 氧、 就地 ( 下位机) 和远程( 上位机) 自动 手动加氧、 加氧电磁 阀开关状态反馈 、 远程关闭加氧电磁阀等功能 1 3 给水 加氧 管道 改造 系统原设计加氧点有 4点 : 精处理混床出口母 管 1点 , 除氧器 3根下降管各 l 点 , 管径为1 2 mm 其中精处理混床出 口母管加氧
14、管道符合要求 , 但是 除氧器出口加氧管道在加 氧间分为 3根加氧管道 , 由于气体的可压缩性 , 加氧管道体积太大, 当加氧点 压力波动时 , 会使系统氧含量产生相当大的波动 , 偏 离 3 O 1 5 0 F g L范围, 因此 , 需进行改造 : 在加氧问 采用 1 根加氧管道 , 在就地加氧点再分为 3根 改造 完毕后 , 用氮气进行汇流排和控制柜的耐压和严密 性试验 , 合格后备用 1 4 在 线化 学仪 表校验 在进行给水加氧处理试 验期 间, 为确保给水 品 质 , 在加氧前对水汽系统所有在线仪表按仪表检验 规程 进行校验 , 保证仪表连续稳定运行 , 测 量准 确 3 #机组水
15、汽监测化学在线仪表配备 : 凝结水 泵出口氢电导率 、 p H值 、 钠、 溶解 氧表 ; 除氧 器人 口氢 电导率 、 p H 值、 溶解氧表 ; 省煤器 入 口氢电导率 、 溶解 氧 、 硅 、 p H 值 表 ; 主蒸 汽氢 电导率、 溶解氧、 硅、 钠表 ; 再热蒸汽 氢电导率 、 钠表 ; 精处理混床出口 电导率、 硅 、 钠表; 高加疏水氢 电导率、 溶解氧表 1 5 A V T( R) 处理方式水汽品质查定试验 2 0 0 9年 4月 1 3日, 3 #机组给水按 A VT( R) 处理方式运行 : 控制低压给水 p H 值为 9 0 9 3 , 省煤器人 口p H值为 9 3
16、9 5 , 联氨含量为 3 0 5 0 F g L , 进行水 汽品质查 定试验 , 重 点监测蒸 汽、 给 水 、 凝结水和精处理 出口氢电导率 、 阴离子以及铁含 量 查定结果 : 1 )凝 汽器 严 密 无 泄 漏 , 凝 结 水 溶 解 氧 小 于 3 0 t - c g L, 在合格范围内; 2 )凝结水精处理高速混床氢型方式运行 , 出水 正 常 , C r和 Na 含 量均小 于 O 5 t z g L; 第 2 6卷第 2期 潘定立 , 等 : 超 临界机组给水加氧处理技术 1 2 5 3 )给水氢 电导率在 0 0 7 S c m 左右 , 接近理 论纯水值 , 给水水质和机
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