超临界机组给水加氧处理技术

智能控制精确加氧技术在火电厂超超临界机组中的应用研究发布时间：2021-03-03T14:39:11.790Z 来源：《中国电业》2020年第29期作者：翟渠尧[导读] 目前，为解决给水系统流动加速腐蚀问题，给水加氧处理(OT，OxygenatedTreatment)是普遍采用方式，通过改变水汽接触界面氧化膜的结构形态，使氧化膜更加坚固致密。

翟渠尧国家能源集团宁夏电力公司宁东电厂，宁夏银川 750408摘要：目前，为解决给水系统流动加速腐蚀问题，给水加氧处理(OT，OxygenatedTreatment)是普遍采用方式，通过改变水汽接触界面氧化膜的结构形态，使氧化膜更加坚固致密。

但传统加氧为手动控制，加氧控制量宽泛，未反应完的氧气进入过热蒸汽，往往会对材质欠佳的过热器产生负面影响，对机组安全运行形成威胁。

关键词：智能控制；精确加氧技术；火电厂；超超临界机组；应用研究1应用概况1.1机组概况某机组为国产1000MW超超临界燃煤机组，配套超超临界变压运行直流锅炉，锅炉采用单炉膛、切向燃烧、一次中间再热、平衡通风、露天、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置。

锅炉最大连续蒸发量3101t/h，过热蒸汽压力27．56MPa。

机组设置凝结水精处理系统，采用2×50%凝结水量的前置过滤器和4×33．3%凝结水量的中压高速混床系统和旁路系统。

该机组于2011年6月23日完成168h满负荷试运，机组启动和运行初期均采用全挥发处理;投产后待汽水品质符合加氧要求后，机组于2011年9月20日开始实施给水加氧处理，一个月后，通过智能控制精确加氧技术的开发和应用，实现加氧量的精准控制。

1.2加氧原理给水系统的A VT工况易导致水流加速腐蚀，在A VT工况下，给水pH一般控制在9．2～9．6，水温在常温到300℃区域，给水介质氧化还原电位(OＲP，Oxidation－ＲeductionPotential)低于0，此时水与碳钢通过电化学反应生成疏松的Fe3O4磁性氧化膜，无法使金属进入钝化区。

专题说明10：给水加氧、加氨联合处理C W T运行方式沁北600MW超临界本生直流锅炉给水处理方式采用的是先进的给水加氧、加氨联合处理CWT方式;其原理是在水处理过程中加入适量氧和微量氨;使锅炉水冷壁管内壁生成织密的溶解度小的赤铁矿物质Fe2O3保护膜;可降低水冷壁管内壁水垢的生成..通过采用给水加氧、加氨联合处理CWT;锅炉长期运行下压降也不会增加..另外本专题对沁北600MW超临界本生直流锅炉的CWT运行方式和操作步骤也作了推荐..作为超临界机组直流锅炉的给水处理方式;国内目前采用的主要是挥发性物质处理、除联氨AVT方式;这是一种通过氨把PH值调整到9以上;并在联氨脱氧的条件下抑制碳钢表面膜即Fe3O4的溶解度;防止全面腐蚀;同时也抑制点腐蚀等局部腐蚀;以防止碳钢腐蚀的方法..AVT运行方式自身有一定的缺陷;在AVT方式下;锅炉热力系统金属表面会生成外层结构疏松的Fe3O4锈层;铁的腐蚀产物不断在热负荷高的部位沉积;生成粗糙的波纹状垢层;从而增加流体阻力;造成锅炉压差不断上升;增大给水泵的动力消耗..另外;由于给水中铁堆积在锅炉水冷壁管、高压加热器系统;部分机组在同系统压差达到极限值时就会出故障..沁北600MW超临界本生直流锅炉给水处理采用的是在原来给水加氧处理OT基础上发展起来的先进的给水加氧、加氨联合处理CWT方式;其原理是在水处理过程中加入适量氧和微量氨;使锅炉水冷壁管内壁生成织密的溶解度小的赤铁矿物质Fe2O3保护膜;并把疏松的Fe3O4锈层的表面均匀覆盖起来..因为Fe2O3比AVT挥发物水处理运行中的磁铁矿物质Fe3O4少溶于给水;所以CWT水处理系统可降低水冷壁管内壁水垢的生成..因此;通过给水加氧、加氨联合处理CWT;锅炉长期运行下压降也不会增加..锅炉机组在AVT无氧、高PH值情况下;碳钢表面生成外层疏松的Fe3O4锈层钝化膜;高温纯水中具有一定的溶解性;膜中的二价铁离子不断进入溶液中..而在CWT方式下;由于不断向碳钢表面均匀供氧;从Fe3O4锈层扩散出的二价铁离子被迅速氧化;从而形成溶解度很低的Fe2O3致密层在Fe3O4锈层颗粒表面和晶粒间沉积;封闭了Fe3O4垢层的表面和孔隙而形成致密的“双层保护膜”;从而有效地抑制热力系统金属的腐蚀..给水加氧、加氨联合处理CWT与AVT相比;有以下优点：a)可抑制锅炉水冷壁管结垢的附着量；b)可抑制锅炉压差上升原因的波纹状结垢的生成；c)可抑制锅炉凝结水中含铁量；d)减少排放到环境中氨水量..对于沁北600MW超临界本生直流锅炉;我们推荐的运行方式如下：1启动运行电厂首先将在AVT挥发物水处理;除联氨运行模式下启动;直至正常运行状态..此时;加氧系统不投入运行..当运行负荷增加并达到正常运行负荷高于最低负荷30％B-MCR时;将从AVT运行转换到CWT运行模式..CWT运行模式许可条件为：a)所带负荷高于最低运行负荷；b)省煤器进口给水导电率＜0.02mS/m；c)1台以上给水泵投入运行..2正常运行a从AVT完全转换到CWT运行模式从AVT完全转换到CWT运行模式步骤如下：(1)如满足上述许可转换条件;则加氧系统投入运行..(2)省煤器进口给水的PH设定值从～9.5转换到～8.7..(3)集中化学加药系统;AVT运行下的联氨泵切换到CWT运行下的联氨泵..b加氧流量调节加氧设有两个点：一点在冷凝水管道冷凝水高纯度水处理装置出口;一点在给水管道除氧器出口..每点管道的加氧流量按下述调节..(1)冷凝水高纯度水处理装置出口点氧流量氧流量通过基于冷凝水流量的氧量调节阀来调节..(2)除氧器出口点氧流量基于给水流量和省煤器进口给水中维持溶解氧浓度为～100ppb的信号来调节..对于电厂采用CWT水处理系统对锅炉的影响;我们的经验是：对用在汽水、疏水管道上含钨铬钴合金材料的调节阀具有选择腐蚀性..故而;为维持更长的腐蚀时间;就得定期检查;维护设备的无缺陷性..。

关于超/超超临界机组氧化皮问题超/超超临界机组的氧化皮可分为两类：（1）锅炉过热蒸汽系统的氧化皮；（2）锅炉水系统的腐蚀物。

1过热蒸汽管道(包括再热蒸汽系统)的氧化皮1.1氧化皮的形成机理及特点过热蒸汽管道内氧化膜的形成分为制造加工和运行后两个阶段。

过热蒸汽管道制造加工过程中氧化膜的形成是在570℃以上的高温制造条件下，由空气中的氧和金属结合形成的。

该氧化膜分三层，由钢表面起向外依次为FeO﹑Fe3O4﹑Fe2O3。

试验表明：与金属基体相连的FeO层结构疏松，晶格缺陷多，当温度低于570℃时结构不稳定，容易脱落，或在半脱落层部位发生腐蚀。

因此，在新锅炉投产前，一定要对锅炉进行酸洗，全部去除制造加工时形成的易脱落氧化层，然后重新钝化，以利在机组运行时形成良好的氧化层。

同时，在基建调试期间也可以考虑对过热器和再热器管道进行加氧吹扫，将易脱落的氧化层颗粒冲掉的同时加速形成坚固的氧化层，否则，在投运后会产生严重的氧化皮问题。

在450℃～570℃，水蒸汽与纯铁发生氧化反应，生成的氧化膜由Fe2O3和Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密，可以保护或减缓钢材的进一步氧化。

在570℃以上，水蒸汽与纯铁发生氧化反应，生成的氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO 三层组成，FeO在最内层，FeO是不致密的，破坏了整个氧化膜的稳定性，氧化膜易于脱落。

因此，过热蒸汽管道内壁在运行后所形成的氧化膜可分为两种情况：(1)如果在锅炉投运之前，通过严格的酸洗和吹管两个环节，将金属管道内壁易脱落氧化层彻底清除干净，吹扫过程中或整机调试的初期，当锅炉运行在亚临界低参数工况下（此时温度不会超过570℃），使管道内壁形成致密的、不易脱落的氧化膜（由Fe2O3和Fe3O4组成，这种氧化膜和金属的基体结合很牢固，只有在有腐蚀介质和应力条件下才会被破坏）。

当日后机组运行于超临界工矿下，温度超过570℃时，这种氧化膜可以保护或减缓钢材的进一步氧化，同时自身也可以相对长期地保留。

热电技术2021年第1期（总第149期）660MW超临界机组给水加氧新工艺介绍袁达（中电（普安）发电有限责任公司，贵州普安，561503）摘要：超临界机组釆用给水加氧处理，能够有效抑制给水系统、高加疏水系统流动加速腐蚀，减少热力系统腐蚀产物的生成与迁移，降低锅炉受热面结垢速率和防止汽轮机结垢、积盐，延长凝结水精处理运行周期,减小精处理树脂再生频率,降低酸、碱耗量和废液处理量等，提高机组运行的安全性和经济性，具有显著的节能降耗效果。

然而，给水加氧处理是否会促进过热器、再热器管氧化皮剥落，在业内一直存在争议，这也是促进我国给水加氧处理技术不断发展的根本原因，国内给水加氧处理技术分为传统高氧处理技术、低氧处理技术、全保护加氧处理技术，中电（普安）发电有限责任公司（以下简称普安电厂）针对自身设备、系统特点，使用全液态无耗氧气给水自动加氧系统取得了良好的效果。

关键词：给水加氧；安全性；经济性；全液态无耗氧气1•概述普安电厂建设两台660MW超临界燃煤发电机组，两台660MW超临界W火焰锅炉（型号B&WB-2146/26.15-M）是北京B&W公司制造的超临界参数、垂直炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、单炉膛露天岛式布置的II型锅炉。

两台D660AL汽轮机（型号N660-25/580/580）是东汽采用目前国内外先进技术设计制造的新一代高效超临界660MW优化机型，为高效超临界、单轴、一次中间再热、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。

发电机采用东方电机有限公司生产的QFSN-660-2-22型汽轮发电机。

锅炉补给水处理系统采用全膜处理，2套EDI制水能力有2x64m3/ho建有2个3000m3的除盐水箱，配置2台小除盐水泵（变频驱动，流量64m3/h,压力0.8MPa）和1台大除盐水泵（工频驱动，流量460n?/h,压力O.SMPa）,机组正常运行使用小除盐水泵供凝汽器补水，机组启动阶段由大除盐水泵供凝汽器补水。

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２０.０５.００５给水ＡＶＴ(Ｏ)处理技术在３５０ＭＷ超临界机组的应用达振伟ꎬ董永会ꎬ郑㊀峰ꎬ宋昭辉ꎬ常志伟(河北建投任丘热电有限责任公司ꎬ沧州０６２５５０)摘㊀要:简要介绍了不同给水处理方式的选择及特点ꎬ对河北某３５０ＭＷ超临界供热机组给水ＡＶＴ(Ｏ)处理的控制㊁效果和效益进行了详细讨论ꎮ实践证明该厂的给水ＡＶＴ(Ｏ)处理是可靠的ꎬ机组ＦＡＣ情况已得到了一定的抑制ꎮ关键词:超临界机组ꎻ给水处理ꎻ氧化性全挥发处理(ＡＶＴ(Ｏ))中图分类号:ＴＫ２２３ ５㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２０)０５－００１９－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ３５０ＭＷＳｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＵｎｉｔＤＡＺｈｅｎ－ｗｅｉꎬＤＯＮＧＹｏｎｇ－ｈｕｉꎬＺＨＥＮＧＦｅｎｇꎬＳＯＮＧＺｈａｏ－ｈｕｉꎬＣＨＡＮＧＺｈｉ－ｗｅｉ(ＨｅｂｅｉＪｉａｎｔｏｕＲｅｎｑｉｕＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＣａｎｇｚｈｏｕ０６２５５０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄꎬａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌꎬｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒａ３５０ＭＷｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｈｅａｔｉｎｇｕｎｉｔｉｎＨｅｂｅｉａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ.Ｐｒａｃｔｉｃｅｈａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｌａｎｔ'ｓｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙＡＶＴ(Ｏ)ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｒｅｌｉａｂｌｅꎬａｎｄｔｈｅＦＡＣｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｕｎｉｔꎻｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻｏｘｉｄａｔｉｖｅｆｕｌｌｖｏｌａｔｉｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＡＶＴ(Ｏ)０㊀引㊀言收稿日期:２０２０－０４－１２㊀㊀修订日期:２０２０－０４－２０作者简介:达振伟(１９７４－)ꎬ男ꎬ本科ꎬ从事电厂化学技术工作ꎮ河北某电厂为２ˑ３５０ＭＷ的超临界湿冷双抽供热发电机组ꎬ锅炉为超临界参数㊁对冲燃烧㊁一次中间再热㊁单炉膛平衡通风㊁固态排渣㊁半露天布置㊁全钢构架的Π型煤粉直流炉ꎮ锅炉最大连续蒸发量１１０３.２ｔ/ｈꎻ过热器出口蒸汽温度５７１ħꎻ过热器出口蒸汽压力２５.４ＭＰａꎻ给水温度２８３ħꎮ汽轮机为超临界参数㊁一次中间再热㊁单轴㊁双缸两排汽㊁双抽供热凝汽式汽轮机ꎮ两台机组于２０１３年投产发电ꎬ给水加药系统设计了全挥发处理(简称ＡＶＴ)以及加氧处理(简称ＯＴ)两种方式ꎬ机组在运行初期采用了还原性的全挥发处理(简称ＡＶＴ(Ｒ))ꎮ１㊀给水处理方式的选择１.１㊀给水处理的标准要求根据«火电厂汽水化学导则第４部分:锅炉给水处理»(ＤＬ/Ｔ８０５－２０１６)[１]中的要求ꎬ给水处理方式应根据机组的材料特性㊁炉型及给水水质按下列原则选择:(１)对于有铜给水系统ꎬ宜采用还原性全挥发处理ＡＶＴ(Ｒ)ꎻ(２)对于无铜给水系统ꎬ宜采用氧化性全挥发处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎻ(３)对于设置凝结水精除盐装置且给水氢电导率符合给水加氧处理要求的无铜给水系统ꎬ宜采用加氧处理ＯＴꎮ１.２㊀不同给水处理方式的特点给水处理的作用是抑制给水系统腐蚀的一般性腐蚀和流动加速腐蚀ＦＡＣꎬ减少随给水带入锅炉的腐蚀产物和其他杂质ꎬ防止因减温水引起混合式过热器㊁再热器和汽轮机积盐ꎮ所谓流动加速腐蚀ＦＡＣꎬ是一种由于受液体流动的影响而产生的腐蚀ꎮ其中包括了浸蚀和流速差腐蚀ꎮ包含金属氧化㊁金属阳离子迁移㊁金属阳离子溶解的纯电化学腐蚀过程ꎬ流体只是加速了这一过程ꎮ最新的研究表明ꎬＦＡＣ不应只被简单视为一种炉管腐蚀损坏的机理ꎬ它还是热力系统中的基础腐蚀及其产物输送的根本过程ꎬ而这些腐蚀产物及其传质过程则被认为是电厂其他许多故障和损坏机理的核心ꎮ在超临界机组的运行过程中ꎬＦＡＣ表现得较为明显ꎬ它发展速度相对较低ꎬ直接危害相对较小ꎬ往往不会直接造成泄漏事故ꎬ而是展示出其他较轻微和隐蔽的特征(如堵塞㊁沉积㊁锅炉压差上升㊁清洁度较差等)ꎬ故日常的技术监督和运行管理容易将其忽视ꎬ但若放任其发展和累积ꎬ则会对超临界机组的长周期安全经济运行造成不利影响ꎮＦＡＣ形成的胶体态四氧化三铁具有较强的磁性ꎬ易在一些铁磁性材质的阀门和孔洞处(如高加常疏门㊁减温水调门㊁取样门等处)ꎬ形成沉积和堵塞ꎬ对机组的调节性能造成影响ꎮ如果高加常疏门㊁减温水调门周期性地发生堵塞ꎬ表明高加疏水和给水中ＦＡＣ腐蚀产物含量较高ꎮＦＡＣ的发生与发展与诸多因素有关(流体温度㊁受热情况㊁材质成分㊁水汽品质㊁流体溶解氧含量㊁流体ｐＨ值㊁组件的几何形状等)ꎬ其中材质㊁受热㊁几何形状等已确定因素是难以进行调控和改变的ꎬ对于运行人员而言ꎬ自由度最大的控制方式即是对流体化学状态的调整ꎬ亦即化学水工况的调整ꎮ不同的化学水工况决定着水汽接触界面氧化膜的结构和状态ꎬ从而进一步对ＦＡＣ的程度与趋势造成影响ꎮ与ＦＡＣ关系最密切的水汽化学参数为ｐＨ㊁ＤＯ(溶解氧含量ꎬＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｘｙｇｅｎ)和ＯＲＰ(氧化还原电位ꎬＯｘｉｄａｔｉｏｎ－ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＰｏ￣ｔｅｎｔｉａｌ)ꎮ用氨水和还原剂的还原性全挥发性处理ＡＶＴ(Ｒ)ꎬ氧化还原电位ＯＲＰ的范围在－３００ｍＶ到－３５０ｍＶꎮ氧化性全挥发性处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎬＯＲＰ在０ｍＶ周围ꎬ但可以稍正或稍负ꎮ在给水中加入氧气和氨水的加氧处理ꎬＯＲＰ在＋１００ｍＶ到＋１５０ｍＶ附近[２]ꎮＯＲＰ每提升０.１Ｖꎬ铁的氧化物的溶解度降低一个数量级ꎬ当电位升至０以上后ꎬ溶解度再次发生数个数量级的降低ꎬ说明ＯＲＰ的提升在降低水汽Ｆｅ含量的同时改变氧化物的形态ꎬＦｅ含量的降低与氧化物形态的改变又相互促进ꎬ共同对系统ＦＡＣ形成强有力的抑制ꎮ即将机组采用的ＡＶＴ(Ｒ)给水处理方式改为ＡＶＴ(Ｏ)或ＯＴ方式ꎬ是降低汽水铁含量的有效途径ꎬ根据标准要求[３]ꎬ锅炉水冷壁垢量达到２５０ｇ/ｍ２时ꎬ采用ＯＴ运行方式前应进行化学清洗ꎬ由于机组不具备进行化学清洗的条件ꎬ因此机组选择了采用ＡＶＴ(Ｏ)处理ꎮ２０１８年的４月中旬开始ꎬ机组仅在启动阶段和凝结水溶氧偏高时投加联氨ꎬ其它正常运行时间段内不再向水汽系统中加入联氨ꎬ即氧化性全挥发处理ＡＶＴ(Ｏ)ꎮ２㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理工况控制２.１㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理运行要求(１)给水质量控制要求见表１㊀表１ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组给水质量控制要求氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍｐＨ溶解氧μｇ/Ｌ铁μｇ/Ｌ铜μｇ/Ｌ钠μｇ/Ｌ氯离子μｇ/Ｌ二氧化硅μｇ/ＬＴＯＣｉɤ０.１０９.２~９.６ɤ１０ɤ５ɤ２ɤ２ɤ１ɤ１０ɤ２００㊀㊀(２)蒸汽质量控制要求见表２㊀表２㊀㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组蒸汽质量控制要求氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍ铁μｇ/Ｌ铜μｇ/Ｌ钠μｇ/Ｌ二氧化硅μｇ/Ｌɤ０.１０ɤ５ɤ２ɤ２ɤ１０２.２㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理机组启动要求采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理机组启动时ꎬ给水处理应采用与正常运行时相同的方式ꎮ机组启动时ꎬ给水质量应符合表３的规定ꎬ在机组并网后８ｈ内应达到正常运行时的标准值ꎮ㊀表３㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时某电厂机组启动时给水质量标准氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍ铁μｇ/Ｌ硬度μｍｍｏｌ/Ｌ二氧化硅μｇ/Ｌɤ０.５０ɤ５０ʈ０ɤ３０２.３㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理时机组给水水质异常处理㊀表４㊀㊀㊀ＡＶＴ(Ｏ)时机组给水水质异常的处理值项㊀㊀目标准值处理值一级二级三级氢电导率(２５ħ)μＳ/ｃｍɤ０.１０>０.１０>０.２０>０.３０ｐＨ(２５ħ)９.２~９.６<９.２ 溶解氧μｇ/Ｌɤ１０>１０>２０ ２.４㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理转化操作化学专业:将凝结水及给水加联氨系统停运ꎬ并严格按照上文所述的控制质量要求进行水汽品质的监测和控制ꎮ机组停炉保护时ꎬ请在机组停运前４小时ꎬ加氨提高给水ｐＨ值至９.４~１０.０ꎬ热炉放水ꎬ余热烘干ꎮ汽机专业:暂不用对除氧器做任何调整ꎬ仅需控制给水溶氧在１０μｇ/Ｌ以下即可ꎮ３㊀给水ＡＶＴ(Ｏ)处理效果分析３.１㊀水汽铁含量情况分析日常报表显示该电厂一年来两台机组水汽铁含量在２.０~５.０μｇ/ｋｇꎬ处于标准要求[４]的合格范围ꎬ与采用给水ＡＶＴ(Ｒ)处理的机组相比ꎬ铁含量明显要低一些ꎬ说明该电厂的机组通过一年多的给水ＡＶＴ(Ｏ)处理ꎬ机组ＦＡＣ情况已得到一定的抑制ꎬ采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理具有一定效果ꎮ３.２㊀水冷壁氧化膜微观形貌分析该电厂２号机组水冷壁管氧化膜的微观形貌见表５ꎮ㊀表５该电厂２号机组水冷壁氧化膜的微观形貌水冷壁㊀㊀主要的微观形貌特征如下:(１)水冷壁管氧化膜晶粒呈现细密的四氧化三铁的尖晶石结构ꎬ颗粒性明显ꎮ(２)水冷壁晶粒之间空隙较大ꎬ氧化膜晶粒粒径较小ꎬ表面较疏松ꎮ㊀表６机组水冷壁管形貌部㊀位晶粒大小晶粒形态孔隙率水冷壁５~８μｍ左右四氧化三铁与三氧化二铁粒径较小ꎬ较疏松㊀㊀结合表５和表６的典型化学工况水冷壁管氧化膜晶粒结构ꎬ对２号锅炉水冷壁管氧化膜耐蚀性能进行评价:水冷壁氧化膜晶粒约５~８μｍ左右ꎬ属于典型的给水ＡＶＴ(Ｏ)工况特征ꎬ氧化膜晶粒为磁铁矿和赤铁矿混合形态ꎬ耐蚀性高于ＡＶＴ(Ｒ)工况ꎮ４㊀效益分析４.１㊀化学清洗节省费用稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ可延长机组化学清洗周期ꎬ每年因清洗频率降低而节省的费用可观ꎮ４.２㊀节省联氨药品费用稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ机组停止加入联氨ꎬ年节省联氨费用预计达十万元ꎮ４.３㊀除氧器排汽量减少稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ热力系统处于氧化性状态ꎬ减少了除氧器排汽ꎬ每年可因此减少热量损失ꎮ４.４㊀缩短启动冲洗时间稳定实施ＡＶＴ(Ｏ)后ꎬ热力系统氧化膜致密㊁耐蚀ꎬ停炉期间不易受到腐蚀ꎬ机组启动时ꎬ冷态冲洗和热态冲洗水质合格的时间与ＡＶＴ(Ｒ)处理时相比明显缩短ꎮ５㊀结束语(１)该电厂两台机组采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理后ꎬ水汽铁含量降低ꎬ水冷壁管表面磁铁矿和赤铁矿混合形态氧化膜ꎬ机组ＦＡＣ现象得到了一定的抑制ꎬ机组采用给水ＡＶＴ(Ｏ)处理是完全可行的ꎮ(２)当超临界直流炉机组在不具备给水ＯＴ处理条件时ꎬ可以考虑采用ＡＶＴ(Ｏ)方式替代ＡＶＴ(Ｒ)方式ꎮ参考文献[１]㊀ＤＬ/Ｔ８０５.４－２０１６ꎬ火电厂汽水化学导则第４部分:锅炉给水处理[Ｓ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１６.[２]㊀张国军.电站汽水系统流动加速腐蚀机理及对策研究[Ｄ].华北电力大学ꎬ２０１４.[３]㊀ＤＬ/Ｔ８０５.１－２０１１ꎬ火电厂汽水化学导则第１部分:锅炉给水加氧处理导则[Ｓ].北京:中国电力出版社ꎬ２０１１.[４]㊀ＧＢ/Ｔ１２１４５－２０１６ꎬ火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ２０１６.。

．前言2．试验内容3．给水加氧处理前期准备工作4．加氧转化组织机构及时间5．试验测定方法和试验准备工作6．试验程序7．试验安全要求8．加氧系统图前言我厂装有4台国产600MW超临界燃煤机组。

锅炉系北京巴布科克·威尔科克斯有限公司制造的B&W B-1903/25.4-M型超临界参数变压运行、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架加轻金属屋盖、全悬吊结构∏型直流锅炉。

汽轮机是东方汽轮机厂生产的N600－24.2／566／566超临界、一次中间再热、冲动式、单轴三缸、四排汽凝汽式汽轮机。

#4机组于2007年5月22日通过168h试运，投入商业运行。

机组设计给水处理方式为加氨、联氨还原性全挥发处理A VT（R）和加氧处理(OT)，目前机组给水处理方式为加氨氧化性全挥发处理A VT（O）。

众所周知，直流锅炉给水采用A VT存在着给水含铁量较高及水冷壁管结垢速率偏大、酸洗周期短、精处理运行周期短、水处理药剂耗量高等多方面问题。

根据国内外有关电厂的运行经验和机组运行的实际情况，采用给水加氧处理可以解决这样的问题。

给水加氧处理（OT）技术，是在给水中加入一定量氧气，使水中溶解氧量在30μg/L～300μg/L，同时加入少量氨调整给水的pH值，使金属表面形成一种特定的保护膜，达到防腐作用。

加氧处理的优越性体现在以下几个方面：●锅炉的腐蚀速率显著下降，提高了锅炉运行的安全性。

●延长锅炉的清洗间隔时间。

●延长凝结水净化设备运行周期。

●给水系统的低温部分得到保护。

以上效果已经在国内外多个电厂中得到验证，为此，我厂和西安热工研究院合作共同进行#4机组给水加氧处理实施工作。

为了项目的顺利进行，提出加氧实施方案，由我厂批准后实施。

1.试验内容2.1给水A VT（O）处理系统水质查定试验和评价试验2.2加氧转化试验及氧平衡2.3给水含氧量对热力系统中含铁量的影响试验2.4给水pH对热力系统中含铁量的影响试验2.5精处理运行方式确定试验2.6机组正常运行和起停机时有关控制参数的确定2.给水加氧处理前期准备工作3.1给水加氧处理设备改造现行#4机组给水加氧设备的汇流排及相应阀门为不锈钢，不符合GB50030-91《氧气站设计规范》第9.0.2条氧气管道管材的选用要求，压力≥10MPa的氧气管道应该选用铜合金之规定，需要进行改造。

超（超）临界机组电厂化学专业电厂化学包含的内容：化学补给水处理系统（予处理+除盐）、循环水处理系统、工业废水和生活污水处理系统、雨水排放系统、工业水和消防水系统、凝结水精处理系统、水汽加药系统、水汽取样和在线仪表。

日常水、煤、油及环保化学监督。

超（超）临界机组水汽品质控制技术内容1、水的特性2、高温氧化控制技术3、腐蚀产物控制技术-OT技术4、锅炉化学补给水除盐技术及凝结水精处理技术1、水的特性水的理论临界状态水的理论临界状态为：22.115MPa和374.15℃。

当水的状态到达这一临界点后，水汽共为一体，不再有汽水两相共存区，二者参数也不再有任何差别。

超临界和超超临界的定义超临界发电机组的压力一般在24Mpa，过热蒸汽温度一般在530~570 ℃。

超临界条件下水汽的物理特性在超临界参数下，水汽工质在管子内壁面附近的流体粘度、比热、导热系数和比容等参数发生了显著变化，可能导致水冷壁管内发生类膜态沸腾，水中的盐类等杂质在受热面浓缩。

在管子热负荷较高时也可能导致传热恶化，同时由于盐类等杂质的浓缩，受热面结垢，进一步加剧传热恶化。

2、高温氧化控制技术水汽的溶解和杂质的沉积特性随着温度压力参数的提高，水汽的溶解特性与盐类和腐蚀产物的沉积特性也发生了显著变化，对机组设备运行的影响也随之改变。

因此，研究超超临界条件下的水质控制技术，对于保证设备的安全经济运行至关重要。

盐类的溶解和沉积盐类在蒸汽中的溶解度，是随着蒸汽的密度的升高而增加的。

在超临界条件下，蒸汽已具有和水一样的特性，盐类在蒸汽中的溶解度已很高。

由于压力温度进一步提高，盐类在蒸汽中的溶解度得到进一步的升高。

因此，若水中含盐量较高，在蒸汽中的盐类，可以达到较高的浓度，这些溶解在蒸汽中的盐类，在汽轮机和再热器中，由于蒸汽的降压，降温和膨胀的作用，又会由于溶解度降低而变成沉淀或浓液，对金属产生危害。

腐蚀产物的沉积问题USC锅炉的温度比超临界锅炉的要高。

在“蒸发段”沉积的，主要并非是盐类，主要的是从给水带入的腐蚀产物氧化铁。