火电厂锅炉给水加氧处理技术的研究.doc
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电厂水处理技术论文电厂的每一个过程可以说都离不开水处理,在机组参数和容量不断提高的过程中,发电厂水处理技术也在不断发展。
店铺整理了电厂水处理技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!电厂水处理技术论文篇一发电厂水处理技术研究摘要:本文主要针对热力发电厂锅炉化学水处理特点、热力发电厂锅炉化学水处理特点以及电厂化学水处理技术进行简要分析,仅供参考。
关键词:发电厂;水处理;技术中图分类号:TM6文献标识码: A一、化学水处理技术的发展特点电厂的每一个过程可以说都离不开水处理,在机组参数和容量不断提高的过程中,现代火电厂化学水的处理主要表现为以下的发展特点。
1、锅炉补给水处理传统的锅炉补给水预处理通常采用混凝与过滤处理。
国内大型火电厂澄清处理设备多为机械加速搅拌澄清池,其优点是:反应速度快、操作控制方便、出力大。
近年来,变频技术不断地应用到混凝处理中去,进一步提高了预处理出水水质,减少了人工操作。
在滤池的发展方面,以粒状材料为滤料的过滤技术经历了慢滤池、快滤池、多层滤料滤池等发展阶段,在改善预处理水质方面发挥了一定的作用。
但由于粒状材料的局限性,使过滤设备的出水水质、截污能力和过滤速度均受到较大的限制。
目前,以纤维材料代替粒状材料作为滤源的新型过滤设备不断地出现,纤维过滤材料因尺寸小、表面积大及其材质柔软的特性,具有很强的界面吸附、截污及水流调节能力。
代表性的产品有纤维球过滤器、胶囊挤压式纤维过滤器、压力板式纤维过滤器等。
在锅炉补给水预脱盐处理技术方面,反渗透技术(简称RO)的发展已成为一个亮点。
反渗透最大的特点是不受原水水质变化的影响,反渗透具有很强的除有机物和除硅能力,COD的脱除率可达83%,满足了大机组对有机物和硅含量的严格要求。
反渗透由于除去了水中的大部分离子(一般为90%左右),减轻了下一道工序中离子交换系统的除盐负担,从而减少酸、碱废液排放量,降低了排放废水的含盐量,提高了电厂经济效益和环境效益。
第一章概述第一节火力发电厂水质特性一、水在火力发电厂中的作用与地位水在火力发电厂的生产工艺中,既是热力系统的工作介质,也是某些热力设备的冷却介质。
当火力发电厂运行时,几乎所有的热力设备中都有水蒸汽在流动,所以水质的优劣,是影响发电厂安全经济运行的重要因素。
水在热力设备系统中的相变过程是与机组的工作过程相对应的,如给水进入锅炉加热后变成蒸汽,流经过热器进一步加热后变成过热蒸汽,再冲转汽轮机后带动发电机发电,作功后蒸汽进入凝汽器被冷却成凝结水,经过低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器又回到锅炉中,完成一个完整的循环。
在此循环过程中,水的质量决定着与之密切接触的锅炉炉管工作状况(如结垢、积盐、腐蚀等)与服役寿命,因此,锅炉补给水处理与水工况调节是事关机组经济、安全运行的大事。
水在在热力系统可分为下列几种:(1)给水:送进锅炉的水称为给水,它是由汽轮机凝结水、补给水和疏水组成的。
给水一般在除氧器出口和锅炉省煤器入口处取样。
(2)锅炉水:通常简称炉水,它是在汽包锅炉中流动的水。
炉水一般在汽包的连续排污管上取样。
(3)疏水:各种蒸汽管道和用汽设备中的凝结水称为疏水。
它是经疏水器汇集到疏水箱的。
疏水一般在疏水箱或低位水箱取样。
(4)凝结水:在汽轮机作功后的蒸汽,到凝汽器中冷却而凝结的水称为凝结水。
凝结水通常在凝结水泵出口处取样。
(5)蒸汽:包括饱和蒸汽和过热蒸汽。
饱和蒸汽在汽包蒸汽出口处取样,过热蒸汽在主汽管出口处取样。
火力发电厂对上述各种水、汽质量都有严格的要求(见《火力发电厂水、汽监督规程》),运行中除在线仪表连续监测外,实验室也要定期经常分析、监督其质量是否合格。
在热力设备及其系统中,往往由于水质不良使某些部位沉积有水垢、水渣(水中带入的各种杂质形成的,如钙、镁盐类等)、盐类附着物(蒸汽品质不合格产生的)及腐蚀产物(热力设备的腐蚀产生的)等沉积物。
在机组检修时要对水冷壁管、过热器管、再热汽管及省煤器管检查取样,分析垢样成分,作为调整水化学工况的依据;也要对汽轮机叶片及机组压力容器如汽包、除氧器水箱、高加、低加、疏水箱等表面状态检查分析,评估机组的腐蚀、结垢状态,研究其产生原因,为今后采取预防措施提供理论依据。
第 32 卷 第 6 期2019 年 6 月江西电力职业技术学院学报Journal of Jiangxi Vocational and Technical College of ElectricityVol.32 No.6Jun.2019火电厂锅炉给水除氧与给水加氧廖庆庆1,姜红波2,黄建荣1(1.江西电力职业技术学院,江西 南昌 330032;2.江西省电力设计院,江西 南昌 330006)摘要:锅炉给水中溶解的氧气会对机组设备造成金属腐蚀,因此给水要进行除氧操作,然而除氧的处理方式存在流动腐蚀、给水中铁含量增加等问题,给水加氧却能有效地解决这些问题。
在实际应用的过程中,应根据具体的情况选择合适的给水处理方式。
关键词:给水除氧;A VT(R);A VT(O);给水加氧OT中图分类号:TK227.8 文献标识码:B 文章编号:1673-0097(2019)06-0003-03Deoxygenation and Feed Water Oxygenation of Boiler Feedwater in Thermal Power PlantLIAO Qing-qing 1, JIANG Hong-bo 2, HUANG Jian-rong 1(1.Jiangxi Electric Power V ocational and Technical College, Nanchang 330032, China; 2. Jiangxi Electric Power Design Institute,Nanchang 330006, China)Absrtact:The dissolved oxygen in the boiler feed water caused metal corrosion to the equipment of the unit, so the feed water deoxidized. However, the treatment of deoxidization had the problems of flow corrosion and the increase of iron content in the feed water. Oxygenation of the feed water effectively solved these problems. In the process of practical application, appropriated water treatment methods selected according to specific conditions.Keywords:Feed Water Deoxidation; A VT (R); A VT (O); Feed Water Oxygenation0 引言在锅炉运行过程中,给水系统存在着由补充水带入或真空状态下的热力设备及管道附件不严密漏进空气的情况[1]。
火力发电厂化学水处理实用技术摘要:火力发电厂生产过程中,水质的优劣直接关系到机组的运行情况,若是水质不达标,则可能导致机组运行稳定性下降。
为避免这一问题的发生,应当采取合理可行的方法和技术措施,对化学水处理过程进行优化,避免水质不达标引起设备故障,以此来提高机组的运行可靠性,确保生产能效,增加火力发电厂的经济效益。
借此就火力发电厂化学水处理展开探讨。
关键词:火力发电厂;化学水处理;方法1引言火力发电厂的化学水处理方法,是降低其生产建设对周边环境带来污染影响的关键。
然而,在实践过程中,火力发电厂化学水处理工作的质量效果并不理想,再加上,市场环境的多元化发展,大幅度增加了处理控制的难度。
这是相关人员未将火力发电厂化学水处理方法运用充分认识导致的,为此,研究人员应加大化学水处理方法运用优势的分析力度,以使水处理方法更趋效果。
2电厂化学水处理的重要意义水资源是人类生存、生产活动的关键,没有水资源,一切人类活动都无法进行。
工业用水是水资源利用的重要方面,在我国经济进入快速发展阶段的同时,工业水处理行业也取得了很大的发展,同时也存在许多问题,其中火力发电厂水处理问题尤为突出。
电力设备的正常运行可以保证发电厂的发电和供电。
但是,如果发电厂的水质不符合相关标准,就会出现很多问题,如盐积累、结垢、腐蚀等。
除了设施损坏外,还会妨碍发电厂的日常运作。
就现阶段的发展而言,我国火力发电厂化学水处理技术主要通过物理、化学处理以去除水中悬浮物、COD、无机盐分等水中杂质,以满足锅炉对汽水品质要求。
3火力火力发电厂化学水处理系统的特点3.1化学水纯度较高在火力火力发电厂的生产过程中,化学水的作用不容小觑,化学水的质量直接关系到火力火力发电厂生产的安全性,影响生产效率。
化学水中的固体含量、有机物含量、含氧量等内容,假如有一方面未达到相关标准,都会影响化学水的质量,不能将其应用于生产工作中。
如果将不符合标准的锅炉用水和冷却用水应用在生产工作中,将会在热力设备的表面出现结垢现象,腐蚀热力设备,使得热力设备的导热性能降低,影响火力火力发电厂的生产效率,甚至会导致爆管等危险事故发生。
电厂化学水处理论文参考范文浅析火电厂化学水处理技术摘要:社会的发展对电力的要求越来越高,相应地就要求电厂更加快速高效的运转,发展新型优良的火电厂化学水处理技术是保障火电厂正常运行和满足社会对电力能源需求的前提。
基于电厂化学水处理技术在电力生产及社会生活中的重要性,文章简要阐述了火电厂中化学水处理技术的特点,存在的问题及改进措施,旨在促进电厂化学水处理技术的发展。
关键词:火电厂;化学水处理技术;发展随着国民经济的快速发展,社会对电力能源的需求量越来越大,这对火电厂提出了巨大的挑战,既要保证火电厂的安全环保运行同时又要生产出更多的电力能源来满足社会对电力的需求是当今火电厂工作的重中之重。
而火电厂中的化学水处理过程是电厂生产运行的重要环节,因此,对电厂化学水处理技术的研究是十分有必要的。
文章旨在探讨火电厂中化学水处理技术的现状,期望推动化学水处理技术的发展。
1 火电厂化学水处理技术的特点火力发电厂电力生产过程中化学水的处理过程一般包含水的预处理、脱盐,锅炉炉水处理,凝结水处理,循环水处理和废水处理等系统,在这些系统中对水的处理涉及到的关键技术即称之为火电厂化学水处理技术。
伴随着火电厂的发展要求,化学水处理技术在不断地进步,其发展形势在整体上呈现出一定的特点。
1.1 集中化传统的火电厂化学水处理系统中,设备体积庞大、分布散乱,如设备出现故障,不利于及时排查隐患和解决问题。
因此,将化学水处理设备进行集中化布置是符合电厂发展要求的。
化学水生产方面的集中化控制是将以往分布散乱的生产系统整合成一套控制系统,实现自动化控制。
处理设备的集中化提高了电厂的空间利用率,缩短了检修设备和排除安全隐患的时间,并且将电厂化学水处理过程进行集中化、自动化控制能向技术人员提供实时在线的监控数据,便于操作人员准确地把握操作信息,保障化学水处理系统的安全运行。
1.2 多元化时代的进步对行业的发展模式提出了新的要求,火电厂化学水处理技术也经历了许多的改进,呈现多元化发展的态势。
火电厂锅炉给水加氧处理技术探讨探析火电厂锅炉给水加氧处理适用范围、原理、条件、汽包炉给水加氧处理、对疏水系统的影响,以及给水加氧处理的效果评定。
标签:火电厂;锅炉给水;加氧处理1 适用范围给水处理采用加氧处理的目的就是通过改变给水处理方式,降低含铁量和抑制炉前系统(特别锅炉省煤器入口管和高压加热器管)的流动加速腐蚀,降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期。
工艺的核心是氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用。
为保证水质纯度,要求系统必须配置凝结水精处理混床;再者是低压加热器管材最好不是铜材。
2 给水加氧的原理在给水加氧方式下,由于不断向金属表面均匀地供氧,使金属表面形成了致密稳定的“双层保护膜”。
这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。
直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。
3 给水加氧处理的条件3.1 凝结水精处理出水水质应用前提是机组配置有全流量凝结水精处理设备。
运行条件和出水品质的好坏,是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的前提。
凝结水精处理必须保证出水的氢电导小于0.075μS/cm。
3.2 取样监控尽管有些汽包锅炉从连续排污管引出的炉水铁含量很小,但结垢速率很高,与实际情况不符。
说明以前炉水取样点主要是为监测炉水含盐量而设计的。
亚临界锅炉的汽包结构与中、高压锅炉不同,给水分配管布置在汽包的底部紧靠下降管的入口。
给水中的氧进入汽包后大部分自然要向汽包空间逸出,剩余部分混入锅水通过下降管进入受热面。
为防止水冷壁氧腐蚀,进入水冷壁的氧含量必须受到监测和控制。
3.3 加氧控制系统氧化剂采用气态氧,高压氧气瓶提供的氧气经减压阀针形流量调节阀加入系统。
发电厂给水除氧系统浅析发布时间:2021-12-30T07:44:56.437Z 来源:《福光技术》2021年21期作者:王林语[导读] 锅炉给水是火力发电厂的重要能源替代介质。
锅炉给水质量直接决定着蒸汽的质量。
华能武汉发电有限责任公司湖北武汉 430000摘要:锅炉给水是火力发电厂的重要能源替代介质。
锅炉给水质量直接决定着蒸汽的质量。
保证炉水质量是炉水质量监督的根本目的,而供水除氧是炉水质量监督的重要组成部分。
关键词:除氧供水、运行维护、异常处理为了保证锅炉的安全运行,锅炉给水的有效除氧十分重要。
给水和补给水的除氧是电站锅炉或工业锅炉防止腐蚀的主要方法。
在压力容器中,溶解于水中的气体量和水面上气体的分压力成正比,采用热力除氧的方法,亦即用蒸汽来加热给水,提高水的温度,水面上蒸汽的分压力就逐渐增加,而溶解气体的分压力逐渐降低,溶解于水的气体就不断逸出,当维持容器于一定的压力下,蒸汽加热给水达到沸腾温度,水面上全部是水蒸汽,溶解气体的分压力为零,亦即溶解于水的气体可被去掉。
1.电厂供水除氧方法1.1.热力脱氧热力脱氧的原理是在相应压力下将水加热到饱和温度(一般为沸点) ,蒸汽压力接近于水面的全压,溶解在水中的氧气压力接近于零,使氧气沉淀,然后在水面上生成氧气,从而保证水的含氧量达到水质标准的要求。
目前,大型火电厂普遍采用高压除氧器作为热脱氧设备。
高压除氧器回热系统是大型火电机组中的重要辅机之一,其作用是除去给水中的溶解氧及其不凝结气体,避免设备腐蚀,保证传热效果,目前火电厂采用锅炉给水除氧的技术大多是所谓的物理氧法,又称热脱氧法,其方法是直接使用汽水混合物,将水加热到高压除氧器操作压力的饱和温度,表面的上空气压力是由水蒸气产生的,几乎所有这些都使得其他气体的分压大大降低到接近于零,从而使溶解在水中的氧气和其他惰性气体从水中不断逸出,以达到除去水中氧气和其他不凝结气体的目的,与其他除氧技术相比,热除氧技术不仅可以除去水中的氧气,还可以除去水中的其他气体,而且水中不含杂质,因此受到许多制造商的青睐。
火电厂锅炉给水加氧处理技术的研究发布日期:2009-4-21 17:37:29 (阅872次)关键词: 锅炉给水加氧关键词:火电厂:直流炉;汽包炉;给水处理;加氧处理;氢氧化钠处理20世纪80年代,直流锅炉氧化铁污堵、结垢速率高和锅炉压差上升速度快是中国火电厂发电机组较突出的问题之一。
究其原因,主要是与给水系统铁含量高有关。
因此抑制给水系统的腐蚀,降低给水铁含量是国内急需解决的问题。
热工研究院通过实验室和工业模拟试验,确认了给水加氧处理是解决上述问题的有效方法。
1988年我国开始在一台亚临界燃油直流锅炉机组上进行给水加氧处理的工业试验,取得了令人满意的结果,后来又分别在燃煤亚临界和超临界直流锅炉机组上均取得了成功的运行经验。
目前世界很多国家在直流炉普遍应用给水加氧处理技术的基础上,正在大力研究和应用汽包炉给水加氧处理技术。
随着给水加氧处理技术在世界范围的普及,原来的给水联合处理CWT(Combined Water Treatment)逐渐由更合理的名称——给水加氧处理OT(Oxygenated Treatment)所代替。
我国在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将已在电厂普遍采用的给水加氨、加氧处理称为给水加氧处理,简称OT[1]。
但国内在同步研究和推广应用该项技术的过程中,仍碰到不少观念模糊和认识障碍方面的问题,如不能及时加以澄清和解决,将会影响国内给水加氧处理技术大面积的推广应用。
1 给水加氧处理的目的和适用范围1.1 目的给水处理采用加氧处理的目的就是通过改变给水处理方式,降低锅炉给水的含铁量和抑制炉前系统特别是锅炉省煤器入口管和高压加热器管的流动加速腐蚀(Flow-Accelerated Corrosion,简称FAC),达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。
1.2 适用范围给水加氧处理工艺的核心是氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用。
为保证水质纯度(氢电导率小于0.1 μS/cm),要求系统必须配置凝结水精处理混床。
采用加氧处理工艺的另一条件是低压加热器管材最好不是铜材,因为在氧化条件下铜氧化膜的溶解度较高,氧化铜腐蚀产物最终将转移到汽轮机高压缸沉积下来。
但如果热力系统氧化铁腐蚀产物造成较为严重的结垢问题,即使低压加热器管是铜材,也可通过专项试验确定加氧处理水质的具体控制参数,在尽可能减小铜氧化物溶解的前提下,采用给水加氧处理,取得抑制铁氧化物的结果。
2 给水加氧的原理2.1 全挥发处理(AVT)方式下氧化膜的特点根据氧化膜生成机理,电厂水汽循环系统的腐蚀又可分为电化学反应和化学反应。
水与碳钢反应生成氧化膜的机理依据温度条件有所不同,从常温到300℃左右的范围内,水与碳钢通过电化学反应生成氧化膜。
在400℃以上,蒸汽与碳钢通过化学反应生成氧化膜。
由于在低温条件下水作为氧化剂没有能量使Fe2+氧化为Fe3+并随后转化为具有保护作用的氧化膜覆盖层,氧化膜处于活性状态[2]。
四氧化三铁的溶解度约在150℃时最大。
提高溶液的pH值有利于降低氢氧化亚铁的溶解度。
在凝结水系统、低压加热器和第1级高压加热器入口的水温和化学介质条件下,当局部水流动条件恶化时,铁的溶解会转变为侵蚀性腐蚀,即会发生流动加速腐蚀(FAC)(见图1)。
图1 某电厂高压加热器管入口发生的流动加速腐蚀在300~400 ℃高温区,水分子具有能量使二价铁氧化为三价铁,因此在省煤器的出口段到水冷壁的金属表面形成了内层薄而致密、外层也较为致密的四氧化三铁氧化膜。
此温度区应是化学反应与电化学反应混合区或过渡区。
随着温度的升高,氧化膜生成的反应控制过程逐渐由电化学反应转向以化学反应为主。
通过上述关于无氧条件下形成氧化膜的特点讨论可看出,除高温段外,中、低温段的金属氧化膜是不够致密的,其四氧化三铁的溶解度较高,即使热力系统的水质接近理论纯度,或通过提高pH值尽量降低氢氧化亚铁的溶解度,但因在使用联氨处理的条件下形成的双层Fe3O4氧化膜,由致密的内伸Fe3O4层和多孔、疏松的Fe3O4外延层构成,由于疏松的Fe3O4外延层不耐水流的冲击,给水系统的局部会发生流动加速腐蚀,同时给水系统氧化膜释放出的微量铁离子仍会造成给水含铁量高及使下游热力设备发生氧化铁的污堵和沉积问题。
由于铁氧化物不断在热负荷高的部位沉积,在水流作用下生成了表面粗糙的波纹状垢层,该类垢层除降低锅炉受热面的传热效率外,还增加了流体阻力,造成锅炉压差不断上升。
2.2 给水氧化处理的原理在给水加氧方式下,由于不断向金属表面均匀地供氧,使金属表面形成了致密稳定的“双层保护膜”。
这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。
直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。
3 给水加氧处理的条件加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。
直流炉给水加氧处理时,只需考虑给水含氧量和给水含铁量的关系,严格控制给水的电导率即可。
但汽包炉给水加氧处理除控制给水的电导率、含氧量和含铁量外,还要考虑炉水的电导率、含氧量。
因此,汽包炉给水加氧处理的控制要比直流炉的复杂和困难些。
由于汽包炉汽包对盐类的浓缩作用,除研究炉水水质的控制条件外,还要研究进一步改善凝结水精处理的运行条件,提高凝结水精处理的出水水质。
3.1 凝结水精处理出水水质锅炉应用给水加氧的前提是机组配置有全流量凝结水精处理设备。
凝结水精处理设备的运行条件和出水品质的好坏,是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件,直流炉要求给水的氢电导要小于0.15 μS/cm,凝结水精处理必须保证出水的氢电导小于0.10 μS/cm。
汽包炉要求给水的氢电导要小于0.10 μS/cm,因而凝结水精处理必须保证出水的氢电导小于0.075 μS/cm。
3.2 取样监控从以往的经验得知,尽管有些汽包锅炉从连续排污管引出的炉水的铁含量很小,但锅炉的结垢速率很高,与实际情况不符。
说明以前炉水取样点主要是为监测炉水含盐量而设计的。
亚临界锅炉的汽包结构与中、高压锅炉不同,给水分配管布置在汽包的底部紧靠下降管的入口。
给水中的氧进入汽包后大部分自然要向汽包空间逸出,剩余部分混入锅水通过下降管进入受热面。
锅水经加热和汽水分离装置后脱氧,因此无氧的锅水在循环过程中不断地将给水未来得及析出氧稀释后带入水冷壁。
为防止水冷壁氧腐蚀,进入水冷壁的氧含量必须受到监测和控制。
因此,应监测水冷壁入口的水质,即锅炉下降管的水质。
3. 3 加氧控制系统氧化剂采用气态氧,由高压氧气瓶提供的氧气经减压阀针形流量调节阀加入系统。
加氧点为2处:一处为凝结水精处理出口母管;另一处为除氧器出口母管。
系统中选用精密的逆止阀防止发生给水倒流。
加氧控制方式采用手动调节和自动调节并联控制。
与直流炉给水加氧不同的是汽包炉给水加氧要求加氧量调节自动控制。
一般以除氧器下降管加氧点为自动控制点,此法的优点是除氧器的排汽门开度不用严格控制。
自动控制参数由给水流量、下降管氧含量和省煤器入口氧含量共同决定。
3. 4 锅炉结垢量应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗,除去热力系统(省煤器、水冷壁和高压加热器及给水管线)中的腐蚀产物。
这是由于以下原因:(1)给水加氧处理工艺没有“除垢”的作用,只是在原来的四氧化三铁氧化膜上通过部分四氧化三铁转换为三氧化二铁,形成了双层保护膜,双层氧化膜的厚度变化不大。
(2)水冷壁管的氧化膜表面的波纹状垢在加氧后消失,可能与组成表面波纹状垢的大颗粒四氧化三铁被转化为细小的颗粒或被剥离有关。
但水冷壁管的氧化铁垢层的厚度并没有明显减薄。
(3)原先热力系统金属表面沉积的黑色四氧化三铁粉会转换为棕红色的α-Fe3O4,仍覆盖在热力系统金属的表面,同时易造成在高温区氧气对金属仍有钝化作用的误解。
(4)如果没有去除沉积在热力系统中的铜氧化物,在加氧处理开始后,铜的腐蚀产物会转到汽轮机高压缸沉积。
因此,对热力系统预先进行化学清洗非常必要,化学清洗除去了热力系统中铜铁腐蚀产物,在此基础上应用给水加氧处理,可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜,在水冷壁保持较低的氧化铁沉积速率。
如因机组应用给水加氧处理时暂时没有条件进行化学清洗,则在即使成功应用了给水加氧处理工艺之后,也有必要尽早安排锅炉的化学清洗。
3. 5热力系统材质3.5.1 司太立合金(钨铬钴合金)国外在开发给水加氧处理技术的历史上,在使用过氧化氢做氧化剂时,曾发生过司太立合金的侵蚀问题。
1979年德国报道了使用过氧化氢所发生的在水相此种材料的侵蚀(Erosion)问题,损坏部位在给水泵阀及减温水阀上,经研究发现,这与司太立合金构件的结构有关,经改进结构或选用氧气做氧化剂,该问题得到彻底解决。
3.5.2 含铜量小于1%的铁基合金国内外机组中有许多用该材料制成管系,如给水管道和锅炉连箱等。
元宝山电厂#1机给水管路、汽水分离器(汽包)、循环泵入口过滤器及省煤器、水冷壁、过热器的部分联箱等部位的材质为15NiCuMoNb5(材质含铜量为0.5~0.8%);大部分阀门的阀芯、阀座为斯太立合金。
#1机组锅炉给水加氧处理的运行实践证明给水加氧处理不会造成这些管道的腐蚀。
3.5.3 铜合金对于低压加热器管材为铜合金的机组能否采用加氧处理工艺,国内外有不同的意见。
原因是铜合金在还原性介质中表面生成的是氧化亚铜(Cu2O)保护膜,该膜有较低的溶解度。
而在氧化条件下,氧化亚铜会转变为氧化铜(CuO),氧化铜的溶解度较高,铜离子会通过蒸汽的机械携带或溶解携带(蒸汽压力大于16.5 Mpa)转移到汽轮机高压缸沉积,引起蒸汽通流面积减小,较低高压缸效率。
因此国外不赞同在有铜系统的机组应用给水加氧处理工艺。
前苏联为在超临界机组应用给水加氧处理工艺,将低压加热器铜管换为钢管。
我国直流炉给水加氧处理的工业试验是在望亭有铜机组上进行的,试验证实给水的铜含量在加氧后有增加的现象,但通过调整给水的pH值,可将给水铜含量降低到小于3 μg/L。
后来,广东黄埔发电厂、江苏常熟发电厂国产300 MW有铜机组(16.7 MPa)先后采用了给水加氧处理工艺,有效解决了省煤器和水冷壁氧化铁沉积速率高的问题。
黄埔发电厂机组大修时检查高压缸并没有明显的铜沉积现象,常熟电厂因为汽轮机还未开缸检修,铜沉积的问题目前不清楚,但也还未发现汽轮机效率有任何降低的现象。
因此,了解了铜氧化物在不同条件下的特点,采取适当的措施,有铜机组也可采用给水加氧处理工艺,但应在尽量降低给水铜含量的同时,仔细监测在高压缸的铜沉积问题。