超超臨界機組給水加氧處理技術(shù)的優(yōu)化方案

邱元剛 丁翠蘭

華電萊州發(fā)電有限公司 山東 煙臺 261441

0 引言

華電某電廠#2機組鍋爐是東方鍋爐生產(chǎn)的DG3000／26.15-Ⅱ1型單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、運轉(zhuǎn)層以上露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型直流鍋爐。汽輪機為一次中間再熱、單軸四缸四排汽、沖動凝汽式，設(shè)計額定功率為1050MW，東汽N1050-25／600／600型超超臨界汽輪機。凝汽器傳熱管采用鈦管，管板采用復(fù)合鈦板，管子與管板連接方式為脹接加密封焊。鍋爐補水為海水淡化后的淡水。

#2機組于2012年12月投產(chǎn)，AVT運行方式下運行至2013年9月，蒸汽品質(zhì)經(jīng)常不合格，在2013年9月至12月大修后，于2014年1月13日開始采用給水加氧處理技術(shù)。

在2015年2月小修的化學(xué)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)，蒸汽品質(zhì)和給水品質(zhì)都有明顯的提高，鍋爐結(jié)垢速率由二類降到一類水平，汽輪機沉積率由三類降到二類，精處理混床再生周期由每周1次延長為半個月1次，pH值降低到原來水平以下，但高過和高再出現(xiàn)大面積氧化皮脫落現(xiàn)象。

為查清原因，該電廠成立了攻關(guān)小組，經(jīng)反復(fù)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，與給水加氧控制與操作有關(guān)。

信息經(jīng)濟改變了社會生產(chǎn)組織方式，產(chǎn)生了一系列新興經(jīng)濟領(lǐng)域和新業(yè)態(tài)，促進(jìn)了生產(chǎn)要素更大范圍的重新配置，釋放了巨大消費潛力，極大影響了空間區(qū)位對經(jīng)濟活動和產(chǎn)業(yè)布局。信息經(jīng)濟為我國西部大開發(fā)提供了新的發(fā)展契機，西部地區(qū)既面臨區(qū)位限制減小、市場距離拉近的重大機遇，也面臨競爭門檻提高、要素流失加劇的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)信息經(jīng)濟跨越式發(fā)展，是西部省區(qū)迫切需要解決的重要問題。

1 加氧系統(tǒng)存在的問題

在加氧過程中將氧化還原電位的監(jiān)控作為自動加氧量的主要調(diào)整依據(jù)，這樣可以避免加氧量過大，造成下游水汽中剩余氧量過高。加氧初期和維持期可以分別以給水和高加疏水作為氧化還原電位的主要控制點。如果要達(dá)到整個水系統(tǒng)的金屬保護(hù)，建議高加疏水中有少量的氧（1～5μg／L），以維持其氧化還原電位（25℃）＞-50mV。

另外，該電廠對加氧后蒸汽中的氫氣量變化現(xiàn)象沒有關(guān)注。建議安裝在線水中氫表，用于監(jiān)測過熱器和再熱器的高溫氧化情況。監(jiān)測屏過出口氫氣值，末過出口氫氣值。

第二個階段就是計算機輔助審計的需求已不適用于工具和成熟的應(yīng)用軟件，這一個階段就屬于向更深層技術(shù)探索的一個過程，由于一些常用的審計處理軟件并不能滿足審計工作的需要，但是用于分析的數(shù)據(jù)過于龐大，所以審計部門就引用了大量的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，并且在數(shù)據(jù)據(jù)采集的過程中不斷升級，最后審計部門可以收集來自多個部門的信息和數(shù)據(jù)。

分析華能日照、玉環(huán)等廠自動加氧裝置使用情況，發(fā)現(xiàn)采用液態(tài)加氧方式的控制效果明顯優(yōu)于氣態(tài)加氧方式，能較好地解決給水氧的波動超標(biāo)問題。

我國絕大多數(shù)電力企業(yè)為國有企業(yè)，即便國有企業(yè)可以承擔(dān)一定損失，但在市場價格低于經(jīng)營成本的情況下，需要對其進(jìn)行一定補償以維持其正常運營。

2 優(yōu)化方案

2.1 采用自動加氧方式

調(diào)研了其他同類電廠，采用自動加氧裝置可以使給水溶氧保持非常穩(wěn)定的數(shù)值，消除氧量波動和超標(biāo)現(xiàn)象，方便運行控制，工作量也會大大減少。

3）當(dāng)氧氣壓力下降到一定壓力后，進(jìn)行人工更換氧瓶，壓力沖擊以及投停精處理設(shè)備時帶入空氣會造成溶氧超標(biāo)。

1）機組采用手動調(diào)節(jié)加氧量方式，加氧系統(tǒng)不穩(wěn)定，在機組負(fù)荷波動時，無法隨著機組負(fù)荷及時調(diào)整，使給水溶氧經(jīng)常超標(biāo)。

2）機組采用加氣態(tài)氧方式，由于氣態(tài)氧具有可壓縮性，在負(fù)荷波動或機組投AGC模式時，波動大，加氧量不容易調(diào)整，易超標(biāo)。

2.2 采用液態(tài)加氧方式

統(tǒng)計2014年2月10日至2015年2月9日給水溶氧超標(biāo)數(shù)據(jù)，其中超過給水溶氧標(biāo)準(zhǔn)上限60μg／L 有 14164 次 ， 超 過 期 望 值 40μg／L 有46706。

該國財政部長奇納馬薩（Patrick Chinamasa）在2018年預(yù)算報告中表示，截至2017年12月底，政府已與46404名玉米種植者簽訂了根據(jù)SAPP計劃種植玉米的合同，總面積已達(dá)219900公頃。在津巴布韋國內(nèi)，22萬公頃的玉米生產(chǎn)需要種子4109噸，底肥29489噸，硫酸銨（無水）或硫代硫酸銨（液體）作為追肥需要1229噸。

2.2.1 優(yōu)化設(shè)計圖

圖1 液態(tài)加氧優(yōu)化設(shè)計圖

凝水和給水加氧匯流排不動，將原有控制柜換為質(zhì)溶機。質(zhì)溶機是液態(tài)加氧的核心設(shè)備，原有匯流排氧氣出口與質(zhì)溶機進(jìn)氣口對接，從前置過濾器反洗水泵出口母管引一路DN20除鹽水管，與質(zhì)溶機進(jìn)水口對接。質(zhì)溶機集電源控制柜和PLC控制系統(tǒng)于一體，將給水和凝水流量信號、省煤器入口氫電導(dǎo)、凝結(jié)水精處理母管出口氫電導(dǎo)、省煤器入口溶氧值、除氧器入口溶氧值信號接入其中，通過質(zhì)溶機內(nèi)置的控制模塊實現(xiàn)加氧量的自動調(diào)節(jié)。優(yōu)化設(shè)計圖如圖1所示。

由上海市高等學(xué)校圖書情報工作委員會、上海市圖書館學(xué)會、中國索引學(xué)會共同主辦，上海師范大學(xué)圖書館、湖北三新文化傳媒有限公司三新研究院、江蘇中楊數(shù)據(jù)科技有限公司共同承辦的2018“圖書館學(xué)術(shù)論壇”，今天在上海師范大學(xué)順利召開。在此，我謹(jǐn)代表上海市高校圖工委和相關(guān)主辦、承辦單位，對各位領(lǐng)導(dǎo)、專家學(xué)者及與會代表的到來表示熱烈的歡迎！

2.2.2 工作原理

匯流排的氧氣進(jìn)入質(zhì)溶機中，在質(zhì)溶機中與除鹽水配制成一定壓力下的飽和溶氧水，并使該飽和溶氧水的濃度基本恒定。配制好固定濃度的飽和溶氧水，根據(jù)給水或凝結(jié)水流量進(jìn)行流量配比，并通過給水氧量和凝結(jié)水氧量進(jìn)行反饋修正，通過調(diào)整質(zhì)溶機出口電動調(diào)節(jié)閥的開度，利用壓力將飽和溶氧水輸送到相應(yīng)的加氧點，自動調(diào)節(jié)最終給水和凝結(jié)水中的含氧量，使給水和凝結(jié)水中的含氧量保持在要求范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

液態(tài)加氧是西安能泰公司的專利技術(shù)，在華電某廠首次做試點。#2機組加氧裝置優(yōu)化方案計劃于2015年8月份完工。啟動時，由質(zhì)溶機廠家負(fù)責(zé)調(diào)試，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)計優(yōu)化方案實施后，熱力系統(tǒng)溶解氧波動范圍較小且穩(wěn)定、氧氣耗量也將較大幅度降低，從根本上改善高過和高再大面積氧化皮脫落現(xiàn)象，提高超超臨界機組加氧運行控制水平和設(shè)備的可靠性。

［1］田文華．電力系統(tǒng)化學(xué)與環(huán)保試驗［M］．北京：中國電力出版社，2008．

［2］陳戎，沈保中.超臨界機組汽水優(yōu)化控制［J］.電力設(shè)備，2006，（4）.