最新-6-22火电厂机组给水加氧关键技术汇总课件.pptx

1、2013-6-22火电厂机组给水加氧关键技术1、给水加氧技术应用现状国内加氧应用现状我国1988年首次在望亭电厂亚临界燃油直流锅炉机组上成功地进行了给水加氧处理工业试验。黄埔电厂、石洞口二电厂、南京电厂、营口电厂、盘山电厂等亚临界和超临界直流锅炉采用加氧处理。北仑发电厂、扬州第二发电有限公司、双辽发电厂和上海吴泾第二发电有限公司在汽包炉上采用加氧处理。1、给水加氧技术应用现状国内加氧应用现状2002年首次发布，DL/T850.1-2002火电厂汽水化学导则第1部分：直流锅炉给水加氧处理导则。2009年第一次修订，DL/T805.2011火电厂汽水化学导则第1部分：锅炉给水加氧处理导则。锅炉给水

2、加氧处理导则修改内容DL.1-2011 前言引言1范围2规范性引用文件3加氧系统和设备4直流锅炉给水处理5汽包炉给水加氧处理DL.1-2002 前言1范围2规范性引用文件3总则4加氧系统5给水加氧处理的实施6锅炉给水处理的转换锅炉给水加氧处理导则修改内容DL/T850.1-2002火电厂汽水化学导则第1部分：直流锅炉给水加氧处理导则，与DL/T850.1-2011火电厂汽水化学导则第1部分：锅炉给水加氧处理导则相比，主要技术变化如下：修改了范围。修改了监测项目。修改了原理的描述。修改了有关加氧系统的规定。修改了给水加氧处理水质标准。锅炉给水加氧处理导则修改内容修改了停(备)用机组启动时的水汽质

3、量指标。修改水汽质量劣化时的应急处理。修改了锅炉给水处理的转换要求。增加了汽包炉给水加氧处理的规范。 本标准2002年首次发布，DL/T850.1-2002火电厂汽水化学导则第1部分：直流锅炉给水加氧处理导则。2009年第一次修订，DL/T805.1-2011火电厂汽水化学导则第1部分：锅炉给水加氧处理导则。2、给水加氧的原理2、给水加氧的原理 从图中可清楚地看到，金属或其氧化产物的（10-6mol/L）等溶解度线把电位-pH平衡图划分为腐蚀区和非腐蚀区。 图中线、线、线以左和线以上的区域，线、线以右的三角区域里，处于热力学上稳定的物质是溶液中的Fe3+、Fe2+及HFeO2-等可溶性物质。因

4、此，若铁-水溶液体系的电位和pH在这两个区域范围内，铁会被溶解。2、给水加氧的原理 图中金属非腐蚀区可分为两类：其中一类区域，如线、线、线以下区域，铁本身是热力学上稳定的固态物质。在这个区域的电位和pH条件下，即使金属表面暴露在溶液中，也不会发生腐蚀，因而这个区域被称为金属的免蚀区或稳定区。2、给水加氧的原理 另一类区域，如线、线、线、线以上和线以右的区域内，热力学上处于稳定态的固体不是铁本身，而是它的化合物，如Fe3O4、Fe2O3、Fe(OH)2等。这一区域，金属趋向于被其化合物所覆盖。由于覆盖在金属表面上的金属氧化物、氢氧化物或者不溶性盐类的保护作用，金属的溶解受到阻滞，因而金属的腐蚀速

5、度降得很低，这一区域被称为钝化区。2、给水加氧的原理 当然，金属在这一区域是否不受腐蚀，不单纯决定于金属生成的固体化合物的热力学稳定性，还与这些化合物是否能在金属表面上生成粘附性好、无孔隙、连续的膜有关。若能生成这样的膜，可防止金属本身与溶液间的接触，则保护作用是完全的；若生成的膜是多孔性的，则保护作用就可能不完全。所以钝化作用并不一定意味着完全不发生腐蚀。2、给水加氧的原理 铁在中性水中的电位为-0.46V左右，此时处于腐蚀区，将会受到腐蚀。要使铁在中性时保持稳定，必须使铁的电位升高到0.3V以上，进入钝化区，或者使铁的电位下降到-0.6V以下，进入稳定区。 加O2可以使铁的电位升高，进入钝

6、化区。 根据测定，当pH为7.5时，加O2的电位为0.33V，处于钝化区，可以达到保护的目的。2、给水加氧的原理 钢与水中氧反应，先在其表面生成一层Fe3O4，反应式为： 12Fe+702+12H+2Fe304+6Fe2+6H20 所生成的Fe3O4和钢本身的晶体结构相似，晶体之间有空隙，水仍会从空隙渗入到钢表面，使钢产生腐蚀，如果不能堵塞这些空隙就没有防蚀效果。2、给水加氧的原理 在水中加O2，能使Fe2+氧化为Fe3+，其反应式为： 4Fe2+4H2O+O2+2Fe2O3+8H+ 所生成的Fe2O3，沉积在Fe3O4膜上面，堵塞了Fe3O4的空隙，使水无法通过膜，钢的腐蚀受到抑制。由此可见

7、，如果氧的存在能产生Fe2O3层，那么，氧就可对钢起钝化作用，否则不起钝化作用。2、给水加氧的原理 水与碳钢反应生成氧化膜的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。2、给水加氧的原理 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。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。（1）AVT方式下氧化膜的特点（1）AVT方式下氧化膜的特点 在AVT工况下，碳钢表面形成了晶粒粗大，凹凸不平的黑色磁

8、性Fe3O4膜。Fe3O4氧化膜不仅热阻大、沿程水阻大，而且在高温纯水中比Fe2O3具有更大的溶解性，易形成流动加速腐蚀(FAC)，因而，这种氧化膜耐蚀性能差。（2）OT方式下的氧化膜的特点（2）OT方式下的氧化膜的特点 加氧处理工况下，由于水中溶解氧的存在，碳钢表面能够迅速形成致密的“双层保护膜”。 内层是黑色的磁性Fe3O4层，外层是晶粒，表面平整呈红棕色的Fe2O3层，外层保护膜具有良好的表面特性，因此，阻止了碳钢的进一步腐蚀。2、给水加氧的原理 给水加氧以后，铁水体系的氧化还原电位提高了。从原来加联氨时的-300-400mV上升到+100150mV。 根据Fe-H2O体系的E-pH图，

9、当给水的pH达到8.08.5之间时，铁进入钝化区。只要给水的氢电导率小于0.15S/cm，铁就能进入钝化状态。碳钢表面的氧化物由Fe3O4变成Fe2O3。2、给水加氧的原理 由OT工艺形成的保护膜可用下面的反应式描述。5Fe+3O2+4NH4+Fe3O4+2Fe2+4NH3+2H2O2Fe2+1/2O2+4NH3+2H2OFe2O3+4NH4+2、给水加氧的原理 直流炉采用给水加氧处理技术，可在金属表面形成了致密光滑的氧化膜 。 不但可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。2、给水加氧的原理 加氧可以促使Fe2+氧化为Fe3+。

10、原因是氧分子在腐蚀电池中的阴极反应中接受电子还原成为OH-。当水作为氧化剂的能量不能使Fe2+转化为Fe3+时，氧分子在阴极的还原反应提供了Fe2+转化为Fe3+所需的能量。 O2在阴极的还原反应促进了相间反应速度，同时Fe3+作为氧的传递者，充当Fe2+转化为Fe3+反应的催化剂，加快了氢氧化亚铁的缩合过程。2、给水加氧的原理 因此，在铁纯水系统中，氧的去极化作用直接导致金属表面生成Fe3O4和Fe2O3的双层氧化膜，从而完全中止了热力系统金属的腐蚀过程。 两种不同结构的氧化铁组成的双层氧化膜比单纯四氧化三铁双层膜，更致密、更完整。因而，更具保护性。2、给水加氧的原理 热力系统中氧的电化学作

11、用还表现： 在当热力系统金属表面氧化膜破裂时，氧在氧化膜表面参与阴极反应还原，将氧化膜破损处的Fe2+氧化为Fe3+，使破损的氧化膜得到修复。 随着温度进一步升高，金属腐蚀过程由电化学反应控制向化学反应控制转移，氧分子的作用逐渐减弱。2、给水加氧的原理 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，如在湍流无氧的条件下，铁的溶解会转变为侵蚀性腐蚀，即会发生流动加速腐蚀（FAC）。如图4：图4：高压加热器管入口发生的流动加速腐蚀2、给水加氧的原理 在联氨处理条件下，炉前系统容易发生流动加速腐蚀(FAC)。 从氧化膜的研究表明，上层膜是不很紧密的氧化

12、铁，特别是Fe3O4在150200条件下，溶解度较高，不耐冲刷。 这就是在联氨处理条件下，炉前系统容易发生流动加速腐蚀(FAC)的原因，也是采用联氨处理给水含铁量高、给水系统节流孔板易被Fe3O4粉末堵塞的原因。2、给水加氧的原理 给水系统的局部会发生流动加速腐蚀后果造成给水含铁量高； 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、给水加氧的原理 给水加氧处理可改善流动加速腐蚀。 其原理是：在非还原性给水环境中，碳钢表面被一层氧化铁水合物(

13、FeOOH)所覆盖，它也向下渗透到磁性氧化铁的细孔中，而且这种环境有利于的FeOOH生长。 此类构成形式可产生二个效果：一是由于氧向母材中扩散(或进入)的过程受到限制(或减弱)，从而降低了整体腐蚀速率；二是减小了表面氧化层的溶解度。2、给水加氧的原理 给水加氧处理可改善流动加速腐蚀。 从产生流动加速腐蚀（FAC）的过程看，在与还原性全挥发处理具有完全相同的流体动力特性的条件下，氧化铁水合物（FeOOH）保护层在流动给水中的溶解速度明显低于磁性氧化铁（Fe3O4），至少要低2个数量级。3、给水加氧的条件 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

14、量的关系，严格控制给水的电导率即可。 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。3、给水加氧的条件 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 直流直流锅炉给水处理锅炉给水处理（1）给水给水加氧处理应满足下列条件：加氧处理应满足下列条件：a)给水氢电导率应小于0.15S/cm(25)；b)凝结水有100%的精处理装置，且运行正常；c)除凝汽器管外，水汽循环系统设备应为钢制元件；d)锅炉水冷壁管内的结垢量

15、应小于250g/m2；3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（1）给水给水加氧处理应满足下列条件：加氧处理应满足下列条件：e)新机组投运后36个月，待机组运行稳定，水质满足加氧要求时，应尽早考虑实施给水加氧处理的转换；f)已经投运数年的机组，应割管检测锅炉系统的结垢情况，必要时，进行锅炉(包括炉前给水系统的化学清洗后，再转入给水加氧处理；g)在线化学仪表满足加氧处理工艺所要求的检测能力；h)加氧装置己安装调试。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（2）pH控制方式给水加氧处理的同时，应进行加氨处理来调节给水pH，加氨点应为凝结水精处理出口，加氨量应由自动加氨装置通过加氨后电导率和凝结水流

16、量控制。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换转换前应进行下列准备工作：a)热力系统材料状况的调查。热力系统材料状况调查应包括省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管、汽轮机，以及高、低压加热器等设备部件的材料和腐蚀状态，阀门的阀座、密封环的材料和腐蚀状态。b)水质查定。应对整个系统取样点的水质情况进行全面的查定并作好记录。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换转换前应进行下列准备工作：c)加氧系统的设计、安装及调试。加氧系统设计及安装调试完毕。氧气的存储量以满足机组在额定负荷工况下正常运行7天为宜。d)结垢量检查及锅炉化学清洗。实施转换前，应

17、利用检修机会对锅炉省煤器和水冷壁的沉积物量、沉积物成分进行全面检查，必要时进行化学清洗。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换转换前应进行下列准备工作：e)过热器和再热器高温氧化层检查。检查过热器和再热器高温氧化层厚度，掌握氧化皮剥落的情况，防止剥落的氧化皮堵塞对流受热面管弯头。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换实施转换步骤如下:a)停加联氨。转化为加氧方式之前，应提前1个月停止加入联氨。在停加联氨期间，应加强对给水和凝结水中的溶解氧、含铁量和含铜量的监测。水质稳定后即可实施转换工作。b)加氧。应在凝结水精处理出口或在给水泵吸入侧的加氧点

18、进行加氧，也可以两点同时加氧。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换加氧量控制加氧初始阶段，可控制除氧器入口和省煤器入口含氧量小于300g/L。同时应监测各取样点水样的氢电导率、含铁量和含铜量的变化情况。如果给水和蒸汽的氢电导率随氧的加入升高，但未超过0.5S/cm，而且凝结水精处理出口的氢电导率变化不大，则可保持给水中含氧量在300g/L以下：若给水和蒸汽的氢电导率超过0.5S/cm，应适当减小加氧量，以保持给水和蒸汽的氢电导率小于0.5S/cm。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换除氧器、加热器排气门调整方式如下：a)应保持除氧器排气门

19、处于微开状态；b)加氧初始阶段，当蒸汽中的溶解氧达到30g/L150g/L时，应关闭高压加热器汽侧运行连续排气门，确保高加热器疏水的含氧量维持在10g/L30g/L；c)正常运行阶段，高压加热器汽侧运行排气门宜保持微开状态，保持疏水系统的含氧量维持在5g/L以上。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（3）锅炉给水处理的转换给水pH调整在完成上述转换后，可以调整给水pH至8.09.0。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督运行与监督给水加氧处理时，运行中监督和检测的水汽质量项目应符合表1的要求。各项控制指标应符合表2的规定。为了监督凝汽器汽侧严密性，凝结水泵出口

20、溶解氧指标由根据实际需要定时取样监测（T）改为连续监测（C）。表1：直流炉给水加氧处理水汽质量监测项目取样点取样点pH（25）氢电导率氢电导率（25）S/cm电导率电导率（25）S/cm溶解氧溶解氧g/kg二氧化硅二氧化硅g/kg全铁全铁g/kg铜铜g/kg钠离子钠离子g/kg氯离子氯离子g/kg凝结水泵出口CCCT凝结水精处理出口CCWWCT除氧器入口CC省煤器入口CCCTWWT主蒸汽CTTWWCT高压加热器疏水TWW注：C连续监测，W每周一次，T根据实际需要定时取样监测。表2：直流炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值凝结水泵出口氢电导率（25）

21、S/cm0.30.2溶解氧g/L3020凝结水精处理出口氢电导率（25）S/cm0.100.08二氧化硅g/L105钠离子g/L31全铁g/L53铜g/L21氯离子g/L31续表2：直流炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值除氧器入口氢电导率（25）S/cm0.52.71.02.7溶解氧g/L3015030100续表2：直流炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值省煤器入口pH（25）8.09.02氢电导率（25）S/cm0.150.10溶解氧g/L3015030100二氧化硅g/L1510钠离子g/L52全

22、铁g/L53铜g/L32氯离子g/L31续表2：直流炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值主蒸汽氢电导率（25）S/cm0.150.10溶解氧g/L10二氧化硅g/L1510钠离子g/L52全铁g/L53铜g/L32续表2：直流炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值高压加热器疏水溶解氧g/L510全铁g/L53a由于直接空冷机组的空冷凝汽器存在腐蚀问题，因此直接空冷机组的给水pH应通过试验确定3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督机组启动后的水质处理和运行要求如下：a)机组启动

23、后应根据GB/T12145的规定进行冷态和热态冲洗，同时凝结水精处理出口应加氨，不应加联氨。机组启动时，应尽快投运凝结水精处理设备。b)机组带负荷稳定运行后，并且凝结水精处理出口母管氢电导率小于0.12S/cm，省煤器入口氢电导率小于0.15S/cm时，方可进行加氧处理。为加快循环回路中溶解氧的平衡，加氧初期可提高给水中的含氧量，但最高不得超过300g/L。c)加氧8h后，应降低凝结水精处理出口加氨量，水质应符合表2的要求。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督除氧器和高、低压加热器的运行方式如下：a)机组启动时，打开高压加热器排气门，打开除氧器排气门：当开始加氧

24、后，4h内关闭除氧器排气门至微开状态。b)开始加氧后，4h内关闭高压加热器排气门，高压加热器疏水的含氧量应大于5g/L。c)正常运行时，当关闭高压加热器汽侧运行连续排气门影响到高压加热器的换热效率时，可根据机组的运行情况微开或定期开启运行连续排气门。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督 水质及运行异常时的处理原则水质恶化凝结水氢电导率大于0.3S/cm时，应查找原因并按GB/T12145的要求采取三级处理。当凝结水精处理出口、除氧器入口的氢电导率大于0.12S/cm，并且省煤器入口的氢电导率大于0.2S/cm时，应停止加氧，并打开除氧器启动排气门和高压加热器向除

25、氧器运行连续排气一、二次门。此时，应将除氧器入口电导率目标值改为7.0S/cm，提高凝结水精处理出口加氨量，提高给水的pH至9.39.6；待省煤器入口的氢电导率合格后，再恢复加氧处理工况。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督水质及运行异常时的处理原则非计划停运非计划停运时，应立即停止加氧，并打开除氧器排气门和高压加热器排气门。手动加大凝结水精处理出口的加氨量(必要时启动给水加氨泵向除氧器出口加氨)，应尽快将给水pH提高到9.39.6。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（4）给水加氧处理运行与监督水质及运行异常时的处理原则正常停运正常停运，可提前4h停止加氧

26、，并打开除氧器和高压加热器排气门。加大凝结水精处理出口氨加入量，以尽快提高给水pH至9.39.6。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（5）停停(备备)用保养用保养中、短期停机停机前应调整给水pH为9.39.6。锅炉需要放水时，应按照DL/T956的相关规定执行。锅炉不需要放水时，锅炉应充满pH为9.39.6的除盐水。3.1 直流锅炉给水处理直流锅炉给水处理（5）停停(备备)用保养用保养长期停机应提前4h停止加氧。汽轮机跳闸后，应建立分离器回凝汽器的循环回路，旁路凝结水精处理设备，提高凝结水精处理出口加氨量，调整给水pH为9.610.0。按照DL/T956的相关规定，停炉冷却，在锅炉压力为

27、1.0MPa2.4MPa，热炉放水，打开锅炉受热面所有疏放水门和空气门。加氧处理机组不应采用成膜胺保养。3.2 汽包汽包炉炉给水处理给水处理（1）给水）给水加氧处理的条件加氧处理的条件与直流炉加氧相比，增加了炉水氢电导率应小于1.5s/cm的规定 ，在控制炉水盐类浓缩的同时，应使进入水冷壁的氧尽量小。一般在炉水氢电导率小于1.5S/cm条件下，下降管炉水氧含量应小于10g/L，炉水氢电导率小于1.0S/cm条件下，下降管炉水氧含量应小于15g/L，具体规定多少，应根据炉水含盐量的情况确定。3.2 汽包汽包炉炉给水处理给水处理（1）给水）给水加氧处理的条件加氧处理的条件炉水氢电导率小于1.0S/

28、cm条件下，下降管炉水氧含量应小于15g/L，具体规定多少，应根据炉水含盐量的情况确定。原则上炉水的含氧量越小越好由于氧在汽包内汽液两相动态平衡的分配，给水溶解氧和下降管溶解氧与机组负荷之间的关系需要通过试验确定。3.2 汽包汽包炉炉给水处理给水处理（2）运行）运行与监督与监督与直流炉加氧相比，增加了下降管炉水和汽包炉水的检测项目和控制指标。3.2 汽包汽包炉炉给水处理给水处理（3）水质）水质异常时的处理原则异常时的处理原则A、与直流炉加氧相比，增加了下降管的氢电导率变化时要求采取的措施。B、与直流炉加氧相比，增加了锅炉排污控制措施的规定。4、加加氧系统和设备氧系统和设备 氧化剂采用气态氧，由

29、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。4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.1加氧系统加氧系统加氢系统流程加氧系统由氧气瓶、汇流排、氧气流量控制设备和氧气输送管线组成，见图1。图图1 加氧系统示意图加氧系统示意图给水泵吸入侧加

30、氧点氧气瓶氧气流量控制设备凝结水精处理出口加氧点汇流排4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.1加氧系统加氧系统氧气、氧气瓶和汇流排应选用纯度大于99%的氧气。氧气瓶直选用承压15MPa、容积40L的钢瓶；氧气瓶和汇流排宜布置在主厂房零米层，便于氧气瓶的搬运。加氧流量控制柜加氧流量控制柜应具备手动和自动调节氧气流量的功能，加氧流量控制范围应满足机组水汽系统氧量控制的要求。加氧流量控制柜可布置在专门加氧间或化学加药间。4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.1加氧系统加氧系统氧气输送管线氧气输送管线应包括氧气母管和氧气输送支管。氧气输送管线的设计应符合GB50030的规定，氧气瓶至汇流排的母管应采用铜合

31、金管或紫铜管，母管与氧气瓶的连接应采用专用卡具。母管出口减压后，可采用不锈钢管与加氧流量控制柜连接。4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.1加氧系统加氧系统氧气输送管线加氧流量控制柜至加氧点的氧气输送支管可采用内径为5mm7mm、壁厚为1.5mm2.5mm的不锈钢管。除氧器出口氧气输送支管应在加氧点附近分开至各给水泵前置泵入口加氧点。加氧点就地应设置两个耐压仪表针型阀或截止阀，此处不宜设止回阀。4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.2取样取样系统系统热力系统汽水各取样点至检测处的管线应采用奥氏体不锈钢管。宜增设必要的取样点，如高压加热器的疏水取样点。汽包炉应设置炉水下降管取样点，取样管应从下降管、

32、下水联络管或下联箱引出。4、加加氧系统和设备氧系统和设备4.3加氧点加氧点给水加氧应采用二级加氧，第一级应在凝结水处理设备出口母管，第二级应在除氧器出口给水泵前置泵入口管。各加氧点应设在相应取样点的下游。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 加氧工况下，必须保证给水氢电导率小于0.15S/cm(25)。 否则，应采取措施，查找异常原因，尽快恢复正常水、汽品质。 如运行期间加热器的排汽门关不严，氧含量达不到1020g/L，则应考虑调整给水pH值，以保证蒸汽pH值满足疏水系统腐蚀的需要。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 尤其是滨海电厂，采用海水作冷却介质，凝汽器泄漏会造成精处理前水质恶

33、化，加重精处理负担，易造成“穿透”。在凝汽器泄漏时，必须立即采取措施查堵漏点，消除凝结水污染。禁止将精处理作为应对凝汽器泄漏的惟一手段。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 精处理是保证直流锅炉给水品质的重要手段。运行中可采取以下措施保证精处理有足够的缓冲能力。 A、确定适宜的运行周期，并控制一定的裕度(1520)。 B、错开各离子交换器运行时间，避免入口水水质不良时集中失效。准备工作，保证精处理的净化处理能力。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 C、机组检修或停备用期间，将运行时间较长的离子交换器集中再生。一般情况下，机组启动阶段凝结水水质多处于不良状态，对精处理装置的净化能力消耗

34、较大，容易造成精处理“穿透”，造成启动中断或机组停运。 D、掌握精处理树脂状态。定期监测树脂理化特性，提前做好树脂的补充与更换准备工作，保证精处理的净化处理能力。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 在控制标准范围内，尽量采用较低加氧量。高参数、大容量锅炉系统非常复杂，机组工况急剧变化或低负荷时容易发生个别炉管内介质流动不良，形成闭塞区。给水加氧会加重闭塞区腐蚀，控制较低的加氧量可以有效降低腐蚀。5、加氧加氧处理的注意处理的注意事项事项 机组实施加氧后，通常要关闭除氧器排气门，但对于凝结水系统不严密的机组，空气中二氧化碳容易进入系统，存在酸性腐蚀。这类机组关闭除氧器排气门需谨慎。5、加氧加

35、氧处理的注意处理的注意事项事项 无论是新机组基建化学清洗后直接加氧，还是加氧机组的化学清洗，在小型试验阶段，需要确定合适的清洗工艺，保证最佳的除垢效果。 同时，要考虑到钝化工艺对实施加氧处理的影响，最好采用能够生成Fe2O3膜的钝化工艺，使加氧处理形成的Fe2O3膜更致密。6、加氧处理经济效益指标 给水加氧处理应用，获得的直接和间接的经济效益非常可观，大大降低了机组的运行成本，如应用给水加氧处理的机组提高了设备的安全性和可靠性，减少了因介质因素引起的非计划停机的几率。6、加氧处理经济效益指标（1）延长了锅炉的酸洗间隔周期。（2）减少了机组的加药量。（3）延长凝结水精处理设备运行周期而节约的再生

36、剂用量和自用水。（4）减少汽包炉锅炉连排和定排造成的热量损失。（5）减少除氧器排汽造成的热量损失。（6）降低直流炉锅炉压差节约的给水泵动力消耗。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题 汽包炉给水加氧处理时，水中的溶解氧主要是对给水系统和疏水系统进行保护，对锅炉本体的保护作用有很限。 关键要控制炉水水质，并避免炉水中有害阴离子在氧存在的条件下对锅炉本体产生的不良影响。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（1）炉水中的氯离子应控制在不超过100g/L，相应炉水的氢电导率控制小于1.2S/cm，正常运行时的期望控制值应小于1.0S/cm。 炉水氢电导率控制：炉水的氢电导率是炉水中所有阴

37、离子含量的综合指标，在无法监测氯离子的情况下，一般要求控制炉水氢电导率。如要控制炉水中的氯离子不超过100g/L，则炉水的氢电导率应控制小于1.2S/cm，正常运行时的期望控制值应小于1.0S/cm。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题 汽包炉给水采用加氧处理的前提是水质的高纯度。为满足这一要求，凝结水必须经过精除盐处理。凝结水精处理混床出水的水质指标比直流炉严格，必须保证出水的氢电导小于0.075S/cm。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（2）提高pH值可提高产生孔蚀的临界氯离子浓度 炉水pH值控制： 如用加氨的方法将pH值提高到8.5，170时可将氯离子临界浓度从0.0

38、4mg/L提高到0.05mg/L以上。如用加NaOH的方法将pH值提高到8.5，这一温度下的氯离子临界浓度将会提高到0.35mg/L以上。 国外经验已证明，只要OH-浓度大于Cl-浓度的1.5倍，就能抑制氯离子的破坏作用。因此，氢氧根对维持氧化膜的完整性及修复膜的缺陷有积极作用。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（2）提高pH值可提高产生孔蚀的临界氯离子浓度炉水pH值控制： 氢氧化钠可使氯离子在有氧的条件下触发腐蚀的临界浓度，提高到毫克每升级水平，因此调节和维持炉水pH值的最佳碱化剂是NaOH。 但是，过高的碱含量也会造成锅炉损坏。氢氧化钠在炉管受热面多孔沉积物下或高热负荷区出现膜态

39、沸腾时会浓缩到百分浓度级，造成炉管的碱性腐蚀和苛性脆化。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（2）提高pH值可提高产生孔蚀的临界氯离子浓度 炉水pH值控制： 炉管产生Na0H碱脆的条件有3个：高热负荷、高浓度NaOH(5)和拉伸应力。 随着锅炉制造技术和给水纯度的提高，引起炉管的碱性腐蚀和苛性脆化的条件已被消除。亚临界锅炉在设计上已充分考虑了避免产生膜态沸腾的措施，如受高热负荷的炉管采用内螺纹管，提高了防膜态沸腾的裕量。因此使炉水采用氢氧化钠处理是可以。（一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（3）炉水中含氧量控制 氧化膜的完整性与氯离子的浓度、氧的浓度和氢氧根的浓度有关。在锅炉的

40、高温区，过去常见的腐蚀损坏形式有沉积物下腐蚀、氢脆爆管等。这些现象都与给水带入的有害杂质有关。 汽包炉高热负荷区氧化膜主要遭受炉水中的阴离子如氯离子的破坏，如氯离子达到了破坏氧化膜的某一临界浓度，则有氧存在的情况下会加剧氯离子的破坏程度。 （一）汽包炉加氧处理的炉水质量如何控制的问题（3）炉水中含氧量控制 汽包炉给水加氧处理工业试验结果表明：在用氢氧化钠调节炉水pH值，控制氯离子不超过100g/L的条件下，炉水中的氧含量控制小于15g/L是安全的； 另一方面，在锅炉水冷壁高热负荷区，由于汽液两相分配系数的关系，炉水中氧全部进入汽相，进入炉水中的微量氧不会引起锅炉金属的腐蚀。（一）汽包炉加氧处理

41、的炉水质量如何控制的问题（4）给水含氧量和下降管炉水含氧量的关系 在控制炉水盐类浓缩的同时，应使进入水冷壁的氧尽量小。 一般在炉水氢电导率小于1.5S/cm的条件下，下降管炉水氧含量应小于10g/L；炉水氢电导率小于1.0S/cm条件下，下降管炉水氧含量应小于15g/L，具体规定多少，应根据炉水含盐量情况确定。给水溶解氧和下降管溶解氧与机组负荷间的关系需通过试验确定。 表2：汽包锅炉给水加氧处理水汽质量标准锅炉锅炉给水加氧处理导则（给水加氧处理导则（DL/T805.1-2011）表2：汽包锅炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值省煤器入口溶解氧g/L

42、2080b3080b全铁g/L53氯离子g/L31下降管炉水氢电导率（25）S/cm1.51.3溶解氧g/L105氯离子g/L120100续上表：汽包锅炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值汽包炉水氢电导率（25）S/cm41248pH（25）9.09.529.19.4二氧化硅g/L150120主蒸汽氢电导率（25）S/cm0.150.10溶解氧g/L10二氧化硅g/L1510钠离子g/L52全铁g/L53续上表： 汽包锅炉给水加氧处理水汽质量标准取样点取样点监测项目监测项目正常运行正常运行控制值期望值高压加热器疏水溶解氧g/L510全铁g/L53a

43、 由于直接空冷机组的空冷凝汽器存在腐蚀问题，因此直接空冷机组的给水pH应通过试验确定。b 给水氧含量的控制值应通过锅炉下降管炉水允许氧含量与给水氧含量关系试验确定。（二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题高温氧化皮与给水加氧处理究竟是否存在着必然的关系呢?给水加氧处理对高温段金属氧化的影响到底有多大，可根据氧气和水蒸汽分压来判断。假设1kg水蒸汽的分压为1Pa，由给水加氧处理所带入蒸汽中的氧气一般小于150g/L，氧气与水蒸汽的分压比为10-710-8Pa，与高温水蒸汽的氧化作用相比，如此微量的氧气的氧化作用微乎其微。美国EPRI在机组蒸汽系统高温氧化方面的研究结果明确了高温氧化皮问题与温度和材质

44、有关，与水工况无关（包括给水加氧处理工况）。（二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题 图5为描述奥氏体钢氧化皮生成和脱落过程的示意图。 （二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题 “铬蒸发消耗引发灾难性的氧化皮剥落” 核心内容是：锅炉给水加氧处理可能导致蒸汽中氧含量显著升高，破坏金属氧化皮所处的环境。金属氧化皮中夹杂的氧化铬与高温含氧蒸汽反应生成气态羟基氧化物，双层氧化皮界面由于铬蒸发散逸形成空穴。空穴逐步增多导致双层氧化皮界面结合强度逐步降低，最终发生灾难性的氧化皮剥落事故。 （二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题 双层氧化皮界面空穴的形成机理，将引发双层氧化皮外层局部剥落与双层氧化皮界面空穴及界面界面

45、铬流铬流失联系起来，进而说明给水加氧处理对高温蒸汽通道金属氧化皮剥落的影响。 根据机理，含氧蒸汽导致氧化皮剥落有三个要素：含氧量、温度和时间含氧量、温度和时间。显然，蒸汽含氧量越高越有利于氧化铬蒸发散逸；蒸汽温度越高越有利于氧化铬蒸发散逸；氧化皮与高温蒸汽接触的时间越长，在双层氧化皮界面形成空穴甚至空腔的可能就越大。 （二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题 据有关文献报导：给水、饱和蒸汽和过热蒸汽中CrO42-含量及其与含氧量和氢电导率的相互关系可知： 当给水、饱和蒸汽和过热蒸汽中氧含量开始升高时，其相应的氢电导率和铬酸根离子氢电导率和铬酸根离子也随之升高。 给水加氧处理的锅炉过热蒸汽和再热蒸汽

46、氢电导率的升高原因，从来没有人怀凝是由于铬酸根离子引起的。 以为只是热力系统氧化皮转变引起的或者是由于不锈钢取样管表面膜转变引起的。（二）对蒸汽系统的影响高温氧化皮问题 运行锅炉采用OT工艺可能带来的风险: 采用给水加氧处理的起始时间距锅炉投运时间越长，风险越大；蒸汽含氧量越高，风险越大；蒸汽参数越高，风险越大。 新建锅炉投运后越早采用OT工艺，风险就越小。（三）对疏水系统的影响 在给水全挥发处理（AVT）条件下，加热器疏水系统的管材和壳体的汽液分界区在运行中可能发生水流加速腐蚀，在停备用期间易受氧腐蚀。高压加热器的腐蚀产物随疏水进入除氧器，特别是机组启动时，大量的锈蚀产物会进入热力系统，沉积

47、在锅炉受热面。（三）对疏水系统的影响 给水处理采用加氧处理，可使加热器疏水系统的水相金属表面生成保护性氧化膜，有效地抑制水流加速腐蚀和停备用腐蚀。 直流炉采用给水加氧处理的氧含量控制范围（30150g/L）在关小加热器排汽门的前提下，可满足疏水中氧含量大于30g/L的要求。但在汽包炉，由于给水氧含量一般控制在1060g/L，由蒸汽带入的氧含量很小，即使在加热器排汽门关小的情况下，也很难满足疏水系统的氧含量要求。因此，为确保疏水系统得到保护，必须尽量提高疏水的氧含量，必须在运行时完全关闭排汽门。（三）对疏水系统的影响 为防止停运期间的氧腐蚀，在机组停机和启动期间又需要打开排汽门，一方面防止停运期

48、间的氧腐蚀； 另一方面确保机组启动阶段排出二氧化碳等不凝性气体。 如运行期间加热器的排汽门关不严，氧含量达不到1020g/L，则应考虑调整给水pH值，以保证蒸汽pH值可满足疏水系统防腐蚀的需要。（四）给水加氧处理是否会引起氧腐蚀问题 加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化，除水质高纯度这一先决条件外，还必须有水流动的条件，即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜。 氧腐蚀发生的一般原理是在不流动的水中溶解氧在局部发生了浓度差，浓差电池引起金属氧化膜局部破坏，形成点状腐蚀。（四）给水加氧处理是否会引起氧腐蚀问题 过去水处理工艺较落后时，运行中的锅炉水冷壁如有大量盐类沉积物，

49、水中的溶解氧会加速沉积物下的腐蚀。 现在，在电厂机组热力系统发生的氧腐蚀一般都与停机时系统内不能充分干燥有关。暴露在空气中的金属表面有湿分时，氧腐蚀立即发生。因此，机组停运时，及时隔绝空气或保持热力设备干燥是停备用保养是否有效的关键。（四）给水加氧处理是否会引起氧腐蚀问题 在采用给水加氧的条件下，原则上经化学清洗的锅炉受热面没有盐类沉积物或大量的氧化铁沉积物。直流炉蒸汽中氧含量在50150g/L，汽包炉蒸汽中氧含量在1050g/L。 采用加氧处理的机组，在启动时首先采用无氧工况运行，待水质条件达到加氧处理的要求后方可开始加氧。在加氧工况下，系统的氧化还原电位一般在50300mV之间，金属处于完全钝化状态，加氧前已存在点腐蚀不会进一步扩展。谢谢 谢！谢！广东电网公司电力科学研究院Qq:109054164此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢