超临界机组给水加氧处理技术的应用

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。

超临界水氧技术超临界水氧技术（Supercritical Water Oxidation，SCWO），是一种氧化废水的高温高压技术，近年来受到了广泛关注。

超临界水氧化技术依靠高压高温下的水-氧化剂混合物，在短时间内将有机废水完全氧化分解，这就是它比其他废水处理技术更快、更干净的原因之一。

本文将着重介绍超临界水氧化技术的性质、优缺点及应用。

超临界水氧化技术的性质：超临界水氧化技术能够在高温高压的条件下以氧气和水为主要反应物，通过氧化反应将废水中的有机物彻底转化为二氧化碳、水和硫酸盐等无害物质，因此具有高效、彻底、快速的特点。

这种技术在高温高压条件下进行，不需要使用催化剂，对于废水中较难降解的物质具有很高的处理效果，运行成本低，对环境污染小，具有很好的应用前景。

超临界水氧化技术的优缺点：超临界水氧化技术具有以下优点：1. 处理效率高：能够将废水中的有机物快速、彻底地氧化分解，处理效率极高。

2. 安全性高：高温高压下，在反应过程中能够自主控制温度和压力，具有很高的安全性。

3. 环保性能好：SCWO能够将废水处理后的产物中的污染物分解为无害物质，对环境的影响很小。

但是，超临界水氧化技术在应用上还存在一些缺点，主要包括以下几个方面：1. 设备成本高：需要采用高压、高温反应釜，设备成本高，维护费用也属较高。

2. 依赖能源：SCWO需要大量的热量和电力，在设备维护和能源供应上的方面成本较高。

3. 生产二氧化碳：超临界水的制备和应用过程中需要消耗大量的能源，将导致大量的二氧化碳排放。

超临界水氧化技术的应用：超临界水氧化技术已经在化工、医药、焚烧、船舶、油田、污水处理等领域得到了广泛应用。

在化工行业，由于反应体系不需要运用催化剂，成本较低，同时能处理硬水管中的钛白粉、DMSO等难处理物质，这为化工行业废水处理带来了希望。

在医药行业，该技术可将医药废水及医药废弃物彻底降解，对医院废物的处置也起到了积极的作用。

此外，SCWO还可以作为一种替代传统焚烧技术的环保技术，在焚烧废物时能够减少有毒有害物质的产生。

给水加氧在1030MW超超临界机组的应用实践摘要:本文介绍了1030MW超超临界机组投产后给水加氧处理技术的应用。

详细叙述机组给水加氧的条件、转换过程、水汽指标的变化情况，以及加氧处理技术实施后水汽系统含铁量显著降低，精处理混床运行周期延长，加药量减少，效果显著。

提高了机组运行的经济性和安全性。

关键词: 超超临界；1030MW 机组；给水加氧；含铁量引言随着我国电力工业的发展，大量的超临界、超超临界机组都采用了给水加氧技术并取得了显著的经济及安全效益。

目前除了直流炉之外，汽包炉也开始使用给水加氧技术。

加氧水处理技术和其它水化学工况相比有着显著的优越性：给水含铁量小，锅炉结垢速率低，延长锅炉酸洗周期；锅炉压差略有下降；给水处理所用化学药品用量大大减少，有利于环境保护，运行成本明显降低；给水 pH 降低，大大延长了凝结水精处理设备运行周期等。

机组概况某电厂1030MW超超临界燃煤机组锅炉为3099 t/h超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛塔式布置，全钢架悬吊结构的锅炉。

自2012年11月投产，采用给水AVT(O)工况运行，发现凝结水及给系统存在明显的流动加速腐蚀，导致给水铁离子含量较高。

根据机组要求，决定将给水处理方式由AVT(O)改为OT，以降低给水铁离子含量，降低凝结水和给水系统存在流动加速腐蚀。

给水加氧技术的实践过程设备的简介给水加氧设备由加氧汇流排、控制柜、管道和阀门组成。

其作用是将氧气精确地加入到水汽系统。

加氧前的技术条件水汽系统严密可靠，凝汽器无泄漏。

凝结水、除氧器入口、省煤器入口及主蒸汽的氢电导率均小于0.10μs/cm。

热力系统不含铜部件，阀门和泵的密封材料满足给水加氧要求。

对水汽系统在线仪表进行校验，保证水汽系统在线仪表能准确投入运行。

凝结水进行100% 精处理，控制混床出水电导率小于0.10μs/cm，钠小于3μg/L，二氧化硅小于10μg/L。

要求受热面的沉积量小于200g/m2，洁净的受热面表面有利于OT转化过程，也有利于形成保护膜。

超临界水氧化技术及其应用李春伟 XXXXXXXXXXXX摘要：由于水资源的污染，人们生活所需的洁净的淡水资源也越来越少了。

为了改善这种状况，人们采取了许多措施来治理、净化这些受污染的水源。

使得生活、生产用水能够满足人们的需求。

而超临界水氧化法就是采取措施的一种。

这里将对超临界水氧化法做一个介绍，使我们对这种新型氧化方法有一个认识。

超临界水氧化技术(sCwO)是一种新型的有机废水处理技术，具有反应速率快、处理效果好、不形成二次污染和去除效率高等优点。

本文着重论述超临界氧化技术的基本原理，技术现状和研究进展情况。

关键词：废水处理；超临界水氧化；有害有机物；应用；发展方向正文：我们的生活每天都离不开水，水可以说是人类或者是所有生物和社会发展所必需的自然资源。

水资源是一种可以循环利用的自然资源。

但现今，水资源（尤其指淡水资源）的缺乏日益严峻，其中最主要的原因是因为水资源受到了污染。

水资源受到污染，致使我们的生活用水量也受到影响，尤其在一些缺水地区，人们经常都喝不上水。

目前，全世界约有40%的人口面临缺水问题。

而为了改善这种状况，使得被污染的水源被二次利用，人们采取了许多措施来治理、净化这些受污染的水源。

这里将介绍的就是其中一种方法——超临界水氧化法。

在我们采用氧化技术的时候，首先要注意的是先查明水中有哪些还原性物质，要了解选用的氧化剂发生热化学反应的可能性。

这样我们在选择氧化剂和氧化方法的时候才能有一个较好的依据，而不至于氧化率过低或者发生一些危险事件等。

目前，水处理的氧化方法是水处理中应用最广、发展最快的方法。

在新型氧化方法中，主要可以又可以分为湿式催化氧化法、超临界水氧化法、半导体光催化氧化法和声空氧化四种类型。

而超临界水氧化法正是新型氧化方法中的一种。

超临界水氧化(Supercritical water oxidation，简称SCWO)是指当温度、压力高于水的临界温度(374℃)和临界压力(22MPa)条件下水中有机物的氧化。

超临界机组给水加氧处置实验方案一、前言超临界机组给水加氧处置是利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，使给水系统金属表面形成致密的爱惜性氧化膜，以降低给水的铁含量，避免炉前系统发生流动加速侵蚀（FAC，Flow Accelerated corrosion）、降低锅炉管的结垢速度、减缓直流炉运行压差的上升速度、延长直流炉化学清洗的周期和凝结水精处置混床的运行周期。

国内外超临界机组的运行体会说明，给水加氧处置是超临界机组最正确的给水处置工况。

为了顺利开展超临界机组给水加氧处置实验，提出加氧处置实验方案。

二、目前给水处置工况存在的要紧问题目前，我省超临界机组给水均采纳加氨、联氨的全挥发处置工况（AVT(R)），并操纵给水pH值~（有铜给水系统）、pH值~（无铜给水系统）、pH值~（凝汽器为铜管，其他加热器均为钢管），联氨≤30μg/L。

通过调查，这种给水处置工况要紧存在以下问题：（1）尽管给水氢电导率很低（＜μS/cm＝，可是给水、疏水含铁量较高，给水系统存在流动加速侵蚀现象；（2）超临界直流炉运行压差上升速度过快；（3）锅炉水冷壁结垢速度较高；（4）汽轮机低压缸初凝区存在酸性侵蚀现象等。

这些问题是采纳AVT(R)处置机组普遍存在的问题。

因此，寻觅一种能够降低给水、疏水系统的侵蚀和热力系统的结垢速度，减缓汽轮机结垢、积盐，延长锅炉化学清洗周期的运行工况，是完全有必要的。

3、机组采纳加氧处置的必备条件给水水质要求关于采纳给水加氧处置的机组，其给水氢电导率应小于μS/cm，期望值为小于μS/cm。

凝结水水质要求关于采纳给水加氧处置的机组，在实施给水加氧实验进程中，应确保凝汽器不发生泄漏，凝结水氢电导率应小于μS/cm。

凝结水精处置设备要求关于采纳给水加氧处置的机组，凝结水系统应配置全流量精处置设备，以维持给水极低的含盐量（氢电导≤μS/cm，期望值≤μS/cm）。

热力系统材质要求关于采纳给水加氧处置的机组，除凝汽器管材外，水汽系统各设备均应为钢制元件。

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。