給水自動加氧裝置在陽城電廠的應用

王治華

摘 要：陽城電廠#4機組給水處理原采用全揮發（AVT）方式。經工程技術人員現場測定，陽城電廠#4機組運行工況已滿足加氧（OT）運行的條件，于2005年7月將#4機組運行方式改為加氧（OT）運行。OT方式比AVT有更多的優點，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、鍋爐爆管次數明顯減少、機組加氨量比其它機組明顯減少等。所以有必要把陽城電廠加氧技術的經驗做一下介紹，希望能起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞：給水；自動加氧；應用

中圖分類號：TK264.1 文獻標識碼：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（AVT）處理的工況下，金屬表面形成Fe3O4結構.因Fe3O4結構比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）聯合處理的情況下，金屬表面會形成比Fe3O4結構質密的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（電導率〈0.1μS/cm）中，加氧使碳鋼的腐蝕速度降低2-3個數量級。鍋爐的結垢量有兩部分組成，自身腐蝕產物和給水帶入的氧化物沉積。水冷壁管內表面在一定的熱負荷條件下，會形成氧化膜，其厚度與熱負荷的強度有關。氧化物也會隨著給水源源不斷的帶入水冷壁受熱面，在熱負荷高的區域沉積下來，形成氧化鐵垢，后者是結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物的沉積量也將降低，從而大大延長鍋爐的化學清洗周期。

目前我廠#4機組的加氧方式均采用自動加氧方式，加氧的位置位于，凝結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中去。

2 關鍵技術的應用

2.1 穩壓技術

根據我們近百套自動加氧裝置調試運行經驗，首先提出了穩壓技術，保證了自動加氧裝置的正常運行。當系統的負荷變化時，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.通過穩壓技術得到很好解決。

2.2 自動調節執行機構

國外自動調節執行機構采用氣體質量流量控制器.而氣體質量流量控制器要求裝置和運行人員有較高的水平，此外，還要有復雜的輔助保護設備.因氣體質量流量控制器的檢測回路是很細的毛細管，及容易堵塞，造成故障.氣體質量流量控制器的實際使用場合是微電子的生產中，要求環境特別高。由于給水中溶解氧是μg/L數量級，而給熱力系統提供的是純氧，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，由于流體力學的作用，在負荷變化時，給水中溶解氧和工作壓力都變化較大，針對這些情況，通過穩壓、自動調節執行機構和復合式PI調節三項技術，使加氧控制效果有顯著提高，滿足了加氧的技術要求，復合式PI調節技術的關鍵主要是：在負荷變化時，首先進行超前調節，再通過PI調節，使控制效果滿足要求。

根據GB/T12145-1999《火力發電機組及蒸汽動力設備水質量》的要求和DL/T801-2002《大型發電機內冷水質及系統技術要求》規定，要求給水和凝結水溶解氧含量在30～150μ/L。我廠的給水加氧設定值時35μ/L。

2.3 系統如何進行控制調節

經過調試后的#4機組給水自動加氧系統同時具有以下連鎖保護功能：當除氧器入口給水和省煤器入口給水氫電導率同時超過0.15μS/cm或給水流量低于400t/h時，自動停止加氧；當氧氣瓶壓力低于設定值時，自動停止加氧并發出報警。上位機可以遠程操作加氧開停；實時觀測氧氣瓶壓力值；遠程手動控制加氧量大小。省煤器入口給水溶解氧的設定值為35μg/L，自動加氧裝置具有以下安全保護功能，即：當下聯箱溶解氧高于10μg/L、或給水氫電導率超過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的設定范圍之內。如圖1所示。

3 投運步驟及停運步驟

（1）投運前檢查；（2）系統管道已經安裝完畢，電源（AC220V、10A）已連接；（3）汽水系統水質滿足加氧條件（給水氫電導≤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，將給水和凝結水加氧設為自動方式；將控制方式設為遠程自動方式；當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（若計劃停機，提前一天操作；若非計劃停機，立即操作）：將控制方式設為遠程手動方式；關閉控制柜出口閥；關閉氧氣瓶出口閥門和匯流排入口角閥；關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；關閉控制柜控制系統電源；釋放穩壓閥壓力。

4 一些需要注意的事項

（1）氧氣是助燃氣體，必須嚴禁煙火。在開啟匯流排上高壓部分的氧氣閥時均應緩慢開啟，千萬不可以快速打開。通常為安全起見，應當保證在0.15us/cm以下，當然如果能小于0.1us/cm更小。否則，加氧就會使熱力設備增加結垢和積鹽的機率，從而影響機組安全運行和穩定性。

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

（3）系統及設備要潔凈，鍋爐在采用加氧處理技術前一年應進行化學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先經過凈化，并證明可以合格地用于加氧的系統中。

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

（5）保證控制柜內穩壓閥入口壓力為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，調節加氧流量值，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，將加氧流量設置合適值，并將加氧界面恢復自動方式；

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

（8）每年清洗一次過濾器、穩壓閥和電磁調節閥。

（9）加氧裝置各點的壓力

5 結語

鍋爐給水加氧水處理技術已被認為是目前最好的給水處理工況，具有其他水化學工況無法比擬的優越性，在倡導節能減排的今天，給水加氧水處理是一項很好的技術，應用前景也較好。為電廠帶來十分可觀的社會效益和經濟效益。