給水自動加氧裝置在陽城電廠的應(yīng)用

王治華

摘 要：陽城電廠#4機(jī)組給水處理原采用全揮發(fā)（AVT）方式。經(jīng)工程技術(shù)人員現(xiàn)場測定，陽城電廠#4機(jī)組運行工況已滿足加氧（OT）運行的條件，于2005年7月將#4機(jī)組運行方式改為加氧（OT）運行。OT方式比AVT有更多的優(yōu)點，運行這些年來，給水含鐵量明顯降低、精處理再生周期明顯提高、運行成本明顯降低、鍋爐爆管次數(shù)明顯減少、機(jī)組加氨量比其它機(jī)組明顯減少等。所以有必要把陽城電廠加氧技術(shù)的經(jīng)驗做一下介紹，希望能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：給水；自動加氧；應(yīng)用

中圖分類號：TK264.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0192-02

1 加氧原理以及為什么要加氧

在給水全揮發(fā)（AVT）處理的工況下，金屬表面形成Fe3O4結(jié)構(gòu).因Fe3O4結(jié)構(gòu)比Fe2O3松散，分解的鐵離子很容易游離到給水中，而在給水加氧（CWT）聯(lián)合處理的情況下，金屬表面會形成比Fe3O4結(jié)構(gòu)質(zhì)密的Fe2O3，鐵離子不易游離到給水中。

在有氧純水中，碳鋼表面形成雙層氧化膜，內(nèi)層是磁性氧化鐵（Fe3O4）膜，外層是Fe2O3膜，這樣的雙層氧化膜能更有效阻止碳鋼的腐蝕.大量試驗證明：在中性純水（電導(dǎo)率〈0.1μS/cm）中，加氧使碳鋼的腐蝕速度降低2-3個數(shù)量級。鍋爐的結(jié)垢量有兩部分組成，自身腐蝕產(chǎn)物和給水帶入的氧化物沉積。水冷壁管內(nèi)表面在一定的熱負(fù)荷條件下，會形成氧化膜，其厚度與熱負(fù)荷的強度有關(guān)。氧化物也會隨著給水源源不斷的帶入水冷壁受熱面，在熱負(fù)荷高的區(qū)域沉積下來，形成氧化鐵垢，后者是結(jié)垢速率升高的主要因素。采用給水加氧處理，最大限度地降低氧化物在受熱面的沉積速率，使水冷壁的結(jié)垢速率降低。由于省煤器入口給水含鐵量的大幅度降低，鍋爐省煤器和水冷壁腐蝕產(chǎn)物的沉積量也將降低，從而大大延長鍋爐的化學(xué)清洗周期。

目前我廠#4機(jī)組的加氧方式均采用自動加氧方式，加氧的位置位于，凝結(jié)水精處理出口母管一處，除氧器出口下水管給水泵入口一處。因為給水泵入口壓力一般在1MPa左右，因此必須使加氧出口的壓力大于此壓力才能將氧氣加入到給水系統(tǒng)中去。

2 關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

2.1 穩(wěn)壓技術(shù)

根據(jù)我們近百套自動加氧裝置調(diào)試運行經(jīng)驗，首先提出了穩(wěn)壓技術(shù)，保證了自動加氧裝置的正常運行。當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)荷變化時，精處理出口加氧點和除氧器出口加氧點的壓力隨之變化，也引起加氧流量變化，同時，也改變了加氧管道的氧氣壓力，影響自動加氧裝置的正常工作.通過穩(wěn)壓技術(shù)得到很好解決。

2.2 自動調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

國外自動調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣體質(zhì)量流量控制器.而氣體質(zhì)量流量控制器要求裝置和運行人員有較高的水平，此外，還要有復(fù)雜的輔助保護(hù)設(shè)備.因氣體質(zhì)量流量控制器的檢測回路是很細(xì)的毛細(xì)管，及容易堵塞，造成故障.氣體質(zhì)量流量控制器的實際使用場合是微電子的生產(chǎn)中，要求環(huán)境特別高。由于給水中溶解氧是μg/L數(shù)量級，而給熱力系統(tǒng)提供的是純氧，所以加氧量的微小變化，就會使給水中溶解氧有很大的變化；另外，由于流體力學(xué)的作用，在負(fù)荷變化時，給水中溶解氧和工作壓力都變化較大，針對這些情況，通過穩(wěn)壓、自動調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和復(fù)合式PI調(diào)節(jié)三項技術(shù)，使加氧控制效果有顯著提高，滿足了加氧的技術(shù)要求，復(fù)合式PI調(diào)節(jié)技術(shù)的關(guān)鍵主要是：在負(fù)荷變化時，首先進(jìn)行超前調(diào)節(jié)，再通過PI調(diào)節(jié)，使控制效果滿足要求。

根據(jù)GB/T12145-1999《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動力設(shè)備水質(zhì)量》的要求和DL/T801-2002《大型發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求》規(guī)定，要求給水和凝結(jié)水溶解氧含量在30～150μ/L。我廠的給水加氧設(shè)定值時35μ/L。

2.3 系統(tǒng)如何進(jìn)行控制調(diào)節(jié)

經(jīng)過調(diào)試后的#4機(jī)組給水自動加氧系統(tǒng)同時具有以下連鎖保護(hù)功能：當(dāng)除氧器入口給水和省煤器入口給水氫電導(dǎo)率同時超過0.15μS/cm或給水流量低于400t/h時，自動停止加氧；當(dāng)氧氣瓶壓力低于設(shè)定值時，自動停止加氧并發(fā)出報警。上位機(jī)可以遠(yuǎn)程操作加氧開停；實時觀測氧氣瓶壓力值；遠(yuǎn)程手動控制加氧量大小。省煤器入口給水溶解氧的設(shè)定值為35μg/L，自動加氧裝置具有以下安全保護(hù)功能，即：當(dāng)下聯(lián)箱溶解氧高于10μg/L、或給水氫電導(dǎo)率超過0.15μS/cm﹑或給水流量低于100Kg/S時，停止向除氧器出口和精處理出口的加氧。#4機(jī)給水自動加氧裝置在給水流量在130～220Kg/S之間變化時，省煤器入口給水溶解氧能自動控制在20μg/L ～50μg/L的設(shè)定范圍之內(nèi)。如圖1所示。

3 投運步驟及停運步驟

（1）投運前檢查；（2）系統(tǒng)管道已經(jīng)安裝完畢，電源（AC220V、10A）已連接；（3）汽水系統(tǒng)水質(zhì)滿足加氧條件（給水氫電導(dǎo)≤0.1μS/CM）；（4）在沒有加氧時，省煤器入口溶解氧和除氧器入口溶解氧≤10μg/L。（5）安裝氧氣瓶；（6）投運。手動加氧1小時后，將給水和凝結(jié)水加氧設(shè)為自動方式；將控制方式設(shè)為遠(yuǎn)程自動方式；當(dāng)氧氣瓶壓力低報警時，及時更換氧氣瓶。并用肥皂水檢查接口密封情況。（7）停機(jī)（若計劃停機(jī)，提前一天操作；若非計劃停機(jī)，立即操作）：將控制方式設(shè)為遠(yuǎn)程手動方式；關(guān)閉控制柜出口閥；關(guān)閉氧氣瓶出口閥門和匯流排入口角閥；關(guān)閉除氧器下降管加氧點一、二次門和精處理出口加氧點一、二次門；關(guān)閉控制柜控制系統(tǒng)電源；釋放穩(wěn)壓閥壓力。

4 一些需要注意的事項

（1）氧氣是助燃?xì)怏w，必須嚴(yán)禁煙火。在開啟匯流排上高壓部分的氧氣閥時均應(yīng)緩慢開啟，千萬不可以快速打開。通常為安全起見，應(yīng)當(dāng)保證在0.15us/cm以下，當(dāng)然如果能小于0.1us/cm更小。否則，加氧就會使熱力設(shè)備增加結(jié)垢和積鹽的機(jī)率，從而影響機(jī)組安全運行和穩(wěn)定性。

（2）電廠為了保證給水加氧處理后的水質(zhì)，凝結(jié)水系統(tǒng)應(yīng)配置全流量精處理設(shè)備，運行時嚴(yán)格控制精處理除鹽裝置的出水氫電導(dǎo)率小于0.10us/cm，pH值小于8.0，同時注意補給水水質(zhì)也必須嚴(yán)格控制，同時嚴(yán)格要求凝汽器沒有泄漏點。

（3）系統(tǒng)及設(shè)備要潔凈，鍋爐在采用加氧處理技術(shù)前一年應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗比如酸洗燈措施。過熱器、再熱器要對有代表性的管段作金相檢驗，如果有嚴(yán)重的氧化剝皮，則這些管路需加以清洗或者更換。管件、閥門、各類控制儀表等要預(yù)先經(jīng)過凈化，并證明可以合格地用于加氧的系統(tǒng)中。

（4）給水溶解氧表按廠家要求校準(zhǔn)；除氧器入口溶解氧表按廠家要求校準(zhǔn)；給水和過熱蒸汽氫電導(dǎo)表按廠家要求校準(zhǔn)；

（5）保證控制柜內(nèi)穩(wěn)壓閥入口壓力為1.6MPa。尤其在氣源切斷后重新供給時要更加注意；

（6）每周一次，將界面自動改為手動，調(diào)節(jié)加氧流量值，觀察加氧流量值是否變化，給水加氧流量計是否也隨之改變。而后，將加氧流量設(shè)置合適值，并將加氧界面恢復(fù)自動方式；

（7）每年檢查一次控制柜內(nèi)緩沖罐的積水。若積水達(dá)1/2罐時，先關(guān)斷控制柜出入口閥門，釋放壓力，再進(jìn)行排水；

（8）每年清洗一次過濾器、穩(wěn)壓閥和電磁調(diào)節(jié)閥。

（9）加氧裝置各點的壓力

5 結(jié)語

鍋爐給水加氧水處理技術(shù)已被認(rèn)為是目前最好的給水處理工況，具有其他水化學(xué)工況無法比擬的優(yōu)越性，在倡導(dǎo)節(jié)能減排的今天，給水加氧水處理是一項很好的技術(shù)，應(yīng)用前景也較好。為電廠帶來十分可觀的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。