超超临界1000MW机组给水加氧处理技术的应用研究

黄杰锋

摘 要：为了提高超超临界1000MW机组的运行效率，优化机组的服务功能，需要充分发挥给水加氧处理技术的优势。在这种处理技术的支持下，可以使水汽系统中的含铁量逐渐地减少，实现机组生产效益最大化的发展目标。基于此，文章将对超超临界1000MW机组给水加氧处理技术的应用进行必要的研究。

关键词：1000MW机组；给水加氧；处理技术

1 超超临界1000MW机组全发挥处理方式使用中存在问题分析

1.1 增加了锅炉受热面结垢面积

结合国内超超临界1000MW机组的组成结构，可知大部分机组为全体系统。机组运行中采用全发挥处理方式时，由于其中存在着高温氧化的作用，逐渐地提高了锅炉受热面结垢速率，增加了锅炉内部的结垢面积。相关的研究资料表明，如果超超临界1000MW机组使用中进口管垢量为230g/m2时，对应的沉积速率将会达到153g/（m2·a），对机组的正常使用造成了较大的影响。与此同时，机组运行中使用全发挥处理方式完成相关的生产计划时，提高省煤器结垢速率的同时也会降低水泵的性能可靠性，致使在实际的应用中无法达到1000MW机组满负荷运行的具体要求，影响着机组的运行效率及生产成本控制。

1.2 水冷壁入口节流孔性能下降，结垢现象明显

通过对超超临界1000MW机组运行中全发挥处理方式实际作用效果的有效评估，可知其中易产生水冷壁入口节流孔结垢问题，间接地降低了其工作性能，影响着该构件的使用寿命。当一定量的沉积氧化铁流入节流孔时，将会不断地缩小节流孔孔径，可能会发生超温爆管现象。全发挥处理方式在超超临界1000MW机组使用中出现水冷壁入口节流孔结垢现象时，将会造成机组停机，影响了后续生产计划的顺利完成。某电厂机组水冷凝节流孔结垢示意图如图1所示。

1.3 机组中、低压缸相关构件使用中的腐蚀

通过对超超临界1000MW机组的全面检修，发现全发挥处理方式作用下机组长期使用中其中的中、低压缸相关构件会受到不同程度的腐蚀，影响了高中转子及静叶的正常工作。随着给水小汽机、低压转子腐蚀的加剧，逐渐降低了机组的运行效率，加大了机组的维修成本。某电厂低压转子腐蚀示意图如图2所示。

2 超超临界1000MW机组给水加氧处理技术的应用分析

2.1 具体的实施流程

由于全发挥处理方式在超超临界1000MW机组运行使用中存在着较多的问题，影响机组正常工作的同时加大了机组的维修成本。因此，需要加强给水加氧技术的合理运用，确保机组能够长期处于稳定、高效的运行状态。这种处理技术作用下的加氧设备包括减压阀、给水加氧汇流排、加氧管道、流量调节阀等。给水加氧实施前的准备工作包括：（1）加强对整个系统气密性的严格检查，当水样导电率达到行业技术规范的实际要求时，可视为系统的气密性良好；（2）加强对热力系统构件质量的严格检查，确保构件材料质量能够达到加氧处理技术的具体要求；（3）做好在线仪表检验工作，增强测量结果的准确性，并做好设备的精处理检查；（4）当精处理设备检查完毕后，应落实水汽品质查定作业。某机组加氧处理前通过对水汽系统水样痕量杂质离子色谱的有效分析，得出了一下的分析结果，如表1所示。

通过对表1数据的有效分析，可知机组投产后的水汽品质良好，各种痕量杂质离子含量低，可以达到加氧处理技术的实际要求。

在高、低压给水系统转换的过程中，需要密切监视除氧器入口、除氧器出口、省煤器入口的溶解氧含量，同时密切监视省煤器入口氢电导和铁含量以及系统其他各处的氢电导，如果省煤器入口氢电导超过0.3us/cm，可调低凝结水加氧点的加氧量，待氢电导降低并稳定后再逐步提高该点的加氧量。在确保水、汽氢电导不超过0.3us/cm且铁含量不显著超标的前提下，可以逐步提高凝结水加氧点的加氧浓度（上限为200mg/L）。当除氧器入口氧浓度达到凝结水加氧点浓度的80%左右时，低压给水系统转换完成；当省煤器入口氧浓度达到除氧器出口加氧点浓度的80%左右时，高压给水系统转换完成。

2.2 给水加氧技术的有效控制

在可靠的给水加氧技术控制作用下，可以将机组运作中的铁离子浓度控制在合理的范围内。随着加氧含量的不断增加，可以使水汽系统中的剩余氧含量不断地上升，实现对铁离子浓度的有效控制。同时，通过给水加氧技术实际作用的充分发挥，可以减少机组设备金属表面的腐蚀产物，并通过氧化还原反应将铁含量保持在合理的范围内。

随着加氧量的持续增加，一定时间段内溶解氧含量也会增加，增加后又会慢慢地降低，对于机组金属构件防腐蚀效果的增强具有重要的保障作用。因此，需要结合超超临界1000MW机组的实际需求，充分发挥给水加氧技术的控制作用，减少机组长期使用中腐蚀产物的同时优化机组的服务功能。

2.3 给水加氧效果的有效分析

通过对给水加氧技术在超超临界1000MW机组的应用分析，可知其具有良好的应用效果。具有表现在：（1）减少了加氨量。在给水加氧技术的作用下，可以使给水pH值保持早大于8.5，小于9.2的范围内，促使给水的加氨量相比原来明显减少，保持了机组运行中良好的经济性；（2）逐渐降低了锅炉使用中的压力差。在可靠的给水加氧技术作用下，可以较少锅炉内部的结垢物，促使炉管内的阻力可以不断地减小，降低锅炉使用过程中的压力差；（3）保持良好的水汽品质。通过对给水加氧技术的有效使用，可以使高低压给水系统金属表面形成致密性良好的保护膜，不断提高给水纯度；（4）降低了机组运行中的作业人员的劳动强度，增加了机组的经济效益。

3 结束语

通过对给水加氧技术控制作用的深入分析，可以为超超临界1000MW机组生产成本的降低及产业效益的持续增加提供可靠地保障，促进我国电厂的快速健康发展。

参考文献

[1]龚洵洁.热力设备的腐蚀与防护[M].中国电力出版社，1998.

[2]肖作善.热力设备水汽理化过程[M].水利电力出版社，1987.