超临界机组给水加氧处理技术的应用

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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。

高加疏水调门结垢堵塞 给水泵滤网结垢堵塞
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流动加速腐蚀带来的危害
结垢造成锅炉压差上升、受热面换热效率下降，制约发电 机组运行的经济性 。(受表面形态、垢量大小、垢样成份的 影响）
腐蚀产物四氧化三铁进入水冷壁沉积后会形成波纹状垢或晶粒粗 大、疏松垢层，对管壁金属温度和压力降产生显著影响。
TPRI
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5、超临界机组常见循环水化学问题（1）
热力系统系统普遍存在流动加速腐蚀(FAC)问题， 严重时可造成设备腐蚀减薄最终导致泄漏事故。

流动加速腐蚀FAC：是指高速流动纯水中，金属氧化膜
发生溶解而产生的腐蚀现象；与流体形态（湍流）、流速、
材质和介质条件(温度、pH、溶解氧) 等有关。

给水采用传统还原性全挥发处理（AVT(R)工况）时，炉
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汽轮机沉积与腐蚀的原因
1）水汽纯度差是导致汽轮机沉积、腐蚀的根本原因。
AVT工况下，pH值控制较高，精处理混床出水杂质（氯 离子和钠离子）的平衡泄漏量也较高。
凝结水精处理铵型运行漏氯离子和钠离子。
凝汽器泄漏（海水），而没有严格控制精处理运行出水水 质。
2） 超临界参数过热蒸汽对盐类的携带能力强（特别是 氯化钠、硅等），给水中微量盐类进入锅炉后，都 会被过热蒸汽溶解携带进入汽轮机，蒸汽做功后， 压力降低其溶解盐类则沉积在汽轮机中、低压缸， 尤其是低压缸相变区。汽轮机停机后，湿份进入形 成氯化钠溶液引起叶片腐蚀。
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3、锅炉补给水控制
锅炉补给水—补充机组正常运行时的水汽损失（如取样、 排污等）。
补给水控制指标，是指原水经补给水系统处理后出水应控 制的指标，主要为二氧化硅及电导率两项。严格控制这两 项水质指标，对保证电厂整个水汽循环系统的水汽品质， 减少锅炉及汽轮机的结垢、积盐与腐蚀有着直接的影响。

10. 5, 500 ∀ 时却为 2左右 [ 3] , 其介电常数值大致 相当于常温常压下的一般有机溶剂值, 此时超临界 水就显示出了非极性物质的性质, 成为对非极性有 机物质具有良好的溶解能力的溶剂。与此同时, 对 于无机物质 的溶解能 力则 急剧下 降, 如 在 400 ~ 500 ∀ , 超临界水在密度不超过 0. 325 g / cm3 的条 件下, N aC l 溶 解 度 低 于 10- 4 g / cm3, C aC l2 低 于 10- 5 g / cm3, 导致原来溶解的无机物 从中析出 [ 3 ] 。 同时, 空气、氮气、氧气和二氧化碳等气体在超临界 水中的溶解度急剧提高, 能与之完全互溶。 1. 2 超临界水氧化原理
很短的反应停留时间内, 99. 99% 以上的有机污染物 被迅速氧化成 CO2、H2 O、N2 [ 8] , 不产生二次污染, 可 达到彻底净化的目的。在超临界水介质中, 有机污 染物在富氧均相的环境中进行反应, 消除了相间传 质阻力, 反应速度快, 停留时间比较短, 故反应器的 结构简单, 体积小[ 9] 。通过调节温度与压力, 可以改 变水的密度、粘度、扩散系数、介电常数等物理化学
2. 3 对其他污染物质的处理 陈克宇 [ 26] 在 34 M Pa, 400 ∀ 下, 添加 5% 的添
加剂, 30 m in内聚苯乙烯泡沫降解成小分子的苯的 衍生 物, 降 解 率 达 到 98% 。 超 临 界 水 对 聚 酯 ( PET ) 的分解结果表明, 5 m in内的分解率可以达 到 98% 以上, 对碳纤维 /不饱和聚酯复合材料分解 处理后, 碳纤维从基体中分离出来, 电镜观察显示, 纤维表面的基体树脂全部被处理掉, 呈表面光滑状 态, 回收后可以再次使用 [ 27] 。 N agase[ 28] 等对 PET、 聚氨酯进行分解, 得到多聚物的单体, 其中对苯二 甲酸单体的 回收率 达到 99% 。他们 的研究 还表 明, SCW O比甲醇降解法、醇酵降解法反应时间更 短, 处理过程更简单。日本的超临界水氧化法分解 二口恶英类化合物中试装置, 在反应时间 30 m in, 反 应压力 30M Pa时, 温度在 773 K 以上的条件下, 二

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收 稿 日期 ：０ ０— ８— ０ ２ １ ０ ３
作者简介 ： 王金玲 （９ ６一） 女 ， １７ ， 河南人 ， 工程师 ， 现为工程硕 士研究生 ， 从事电厂水处理工作。
清 洗 世 界
第 １ 期 １
１ 机 组概 况
信 阳电厂二期 ３ ４ 号机 组 为两 台 ６ ０ 、 ６ ＭＷ 国产 超 一超临界压 力燃煤 发 电机 组 ， ３号机 组 在 ２ ０ ０ ９年 ３月 ２ ３日通过 “ ６ ｈ性能实验 ” 机组 主要汽水 品质 １８ ， 指标 已达 到 国标 Ｇ ／ １ １ ５ ２ ０ 《 Ｂ Ｔ ２４ － ０ ８ 火力 发 电机 组
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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。

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.。

超临界水氧化技术的研究与应用进展摘要超临界水氧化技术是利用超临界水作为反应介质，彻底破坏有机物质的一种新型氧化技术。

介绍了超临界水的特性和超临界水氧化的基本原理及反应器装置，综述了超临界水氧化的反应机理、动力学、工程应用，以及有毒有机污染物处理等方面的研究进展。

关键词废水处理氧化超临界水美国学者 Modell于 80年代中期提出的以超临界水作为化学反应介质，彻底氧化破坏有机物的技术，即超临界水氧化技术（SuPercritical Water Oxi－dation，简称SCWO）受到了广泛的重视和研究。

国内近年来也有几所着名的高校对该技术进行了初步的研究。

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。

1 超临界水的作用机理1.1 超临界水的特点温度达到374℃，压力达到 22 MPa时，水处于超临界状态。

此时，水的物理性质发生了巨大的变化，既不同于液态的水，又有别于气态的水。

在通常条件下，水的密度不随压力而改变，而超临界水的密度却可通过改变温度和压力将其控制在气体和液体之间。

其它性质如介电常数，粘度，扩散系数，离子积等均发生了改变，例如，在标准状态（25℃，0.101MPa）下，水的介电常数为 78.5，而在600 ℃，24.6MPa的超临界条件下，介电常数仅为1.2。

超临界水能与非极性物质如戊烷，己烷，苯，甲苯等有机物完全互溶。

一些通常状态下只能少量溶于水的氧气，氮气，二氧化碳，空气可以以任意比例溶于超临界水中。

而无机物质，特别是盐类，在超临界水中的溶解度很低。

正由于这些溶剂化特性，使超临界水成为有机物质氧化的理想介质。

1.2 超临界水氧化机理和反应途径超临界水氧化是利用超临界水作为反应介质来氧化分解有机物，其过程类似于湿式氧化，不同的是前者的温度和压力分别超过了水的临界温度和临界压力。

超临界水的特性使有机物、氧化剂、水形成均一的相，克服了相间的传质阻力。

高温高压大大提高了有机物的氧化速率，因而能在数秒内将碳氢化合物氧化成CO２和H２O，将杂核原子转化为无机化合物，其中磷转化为磷酸盐，硫转化为硫酸盐，氮转化为N２或N２O。

全保护加氧工艺及设备在 1000MW超超临界二次再热机组的应用摘要：加氧处理是超（超）临界机组优选的化学水工况。

文章介绍了大唐雷州电厂全保护加氧处理的实施过程和取得结果，结果表明：全保护加氧可以有效抑制给水系统及高加疏水系统的流动加速腐蚀，加氧处理工况下，控制给水pH 值在8.9~9.1，除氧器入口、给水、高加疏水铁含量平均值均在1μg/L以下；全保护加氧给水实施精确低氧处理，使给水系统满足防腐钝化要求，同时控制蒸汽基本无氧，能有效规避蒸汽带氧可能促进氧化皮剥落的风险，全保护加氧可以大幅延长精处理混床氢型运行周期，取得显著的经济效益。

关键词：全保护加氧；超超临界机组；流动加速腐蚀；凝结水精处理1、前言超超临界机组具有高参数、大容量，杂质沉积速率快等特点。

因此，对水汽品质和水化学工况的要求很高。

给水采用只加氨的AVT(O)全挥发性处理工艺，由于热力设备及管道金属表面形成的Fe3O4氧化膜疏松、溶解度高、保护性差[1-4]，尤其在水流发生急剧变化位置，流动加速腐蚀严重的地方金属表面几乎没有氧化膜，不能满足保护金属基体的要求。

为了抑制给水系统、高加疏水系统的流动加速腐蚀，延长精处理运行周期，降低锅炉沉积速率，延长锅炉酸洗周期，提高机组运行的安全性、经济性，广东大唐国际雷州发电有限责任公司（以下简称大唐雷州电厂）决定对2号机组实施全保护加氧处理。

大唐雷州电厂采用全保护加氧处理工艺和设备，通过向给水中加入低浓度溶解氧满足给水系统防腐钝化要求，维持蒸汽中基本无氧，避免蒸汽中较高浓度氧可能促进蒸汽系统氧化皮剥落的风险[5]，同时向高加汽侧单独加氧以解决高加疏水系统的流动加速腐蚀问题，实现水汽系统热力设备的全面保护。

2、加氧系统改造前、后概述2.1加氧改造前概述大唐雷州电厂2台1000MW二次再热机组分别于2019年12月7日和2020年1月6日完成168小时试运行。

加氧改造前机组采用只加氨的AVT(O)全挥发性处理工艺，运行一年存在以下问题：1.凝结水pH控制在9.35-9.40左右，精处理高速混床平均运行周期约8万m³，高速混床运行周期短，树脂再生频繁，存在再生不及时现象，影响水汽品质；2.树脂再生频繁，树脂损失较快，且酸碱耗量大；3.树脂再生产生废水量大；4.高加疏水系统存在流动加速腐蚀，高加疏水调阀卡涩。

超超临界机组本质安全的给水加氧技术实践摘要：流动加速腐蚀、省煤器管内壁结垢、水冷壁节流孔圈污堵以及过热器、再热器爆管是影响超超临界机组安全稳定运行的突出问题，本质安全的给水加氧处理技术是解决上述问题的重要手段。

本文介绍了大唐南京发电厂两台660MW超超临界机组在实施本质安全的给水加氧处理技术方面的实践，该项水处理技术提高了机组的安全性和经济性。

关键词：超超临界；本质安全；给水加氧；腐蚀；爆管；氧化皮1 前言大唐南京发电厂两台660MW机组分别于2010年8月和12月投入商业运行，其锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的HG-2023.3/26.15-YM1型超超临界参数变压运行直流炉，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，锅炉额定蒸发量1928t/h，主蒸汽压力26.15MPa，主蒸汽温度605℃。

该型锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三菱重工业株式会社技术生产。

大唐南京发电厂两台机组投产后，为减缓热力系统腐蚀，给水处理方式采用了氧化性全挥发处理（AVT（O）），水汽质量在GB/T 12145-2008《火力发电厂机及蒸汽动力设备水汽质量》和DL/T 912-2005《超临界火力发电机组水汽质量标准》的基础上，按照中国大唐集团对超临界以上机组水质控制的指导意见，结合超超临界机组的特性，制定了严格的水汽质量企业标准，尤其是在凝结水精处理出水指标和给水pH值控制上要求更高，投产一年多来，机组运行平稳。

2 实施本质安全的给水加氧技术的必要性2.1 自2006年以来，哈尔滨锅炉厂有限公司生产的该型锅炉陆续在国内多家电厂相继投产，投产初期较为稳定，但在运行大约两年后，一些电厂陆续出现了水冷壁节流孔结垢堵塞，导致爆管事故的发生。

分析原因，水质问题是造成水冷壁节流孔结垢堵塞，导致爆管事故的主要原因，发生问题的电厂给水处理均采用传统的AVT方式，在此环境下，不可避免地存在给水流动加速腐蚀（FAC），从而导致给水含铁量较高，磁性氧化铁在节流孔处堆积造成堵塞。

超临界水氧化技术及其应用水工艺与工程新技术给排水1301李广俊1306070019超临界水氧化技术及其应用摘要: 超临界水氧化技术是 20 世纪 80 年代中期美国学者 M． Modell 提出的一种新型湿式氧化技术，这项环境友好型技术具有适应性强，节省能耗，高效处理有机废水等特点。

主要介绍超临界水氧化技术的基本原理、特点，以及该项技术在国内外的研究进展及其应用。

关键词:超临界氧化法，超临界水，催化剂超临界水氧化( SCWO) 法，作为一项环境友好型技术，是 20 世纪 80 年代中期由美国学者 Modell提出的一种具有适应性强，节省能耗，高效等特点的水处理技术，特别是对于有机污染物浓度高，种类多，危害大，难生化的工业废水、城市污水。

超临界水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物，处理产生的二次污染小，且设备与运行费用相对较低，受到国内研究者的广泛关注，被视为是最有前途的废物处理技术。

本文介绍超临界水氧化技术的基本原理、特点，以及当前该项技术的研究进展及应用范围。

1、超临界水氧化技术1.1、超临界水的性质超临界水，是一种非协同，非极性溶剂[1]。

超临界水在温度高于374 ℃ ，压力高于22.1 MPa 的条件下制得，此条件下的超临界水具有液态水和气态水双重性质，汽液两相之间的界面消失，成为一个均相体系，流体传送随之增强，有利于反应的快速进行，它对有机物、气体具有较好的溶解能力，可以和氧气等气体完全互溶，而无机盐则溶解度很小，同时，水的介电常数、密度和粘度也随着温度和压力的升高而降低。

总之，超临界水因为其溶解能力特殊、密度易变、粘度较低、表面张力较低，扩散性强，所以比非超临界水的活性更强，反应更迅速。

1．2、技术原理在高温、高压下，利用分子氧作为氧化剂，以超临界水作为溶剂，把有机物氧化分解为CO2和 H2O的高级氧化技术，称为超临界水氧化( SCWO) 法。

超临界水氧化反应，可以用自由基反应理论来解释，产生自由基的过程为[2]:RH + O2→R· + HO2 ·RH + HO2· →R· + H2 O2PhOH + O2→PhO· + HO2 ·PhOH + HO2· →PhO· + H2 O2式中: Ph—芳香族化合物。

超临界水氧化技术在处理废水中的研 究与应用
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根