超超臨界1000MW機組給水加氧處理技術的應用研究

黃杰鋒

摘 要：為了提高超超臨界1000MW機組的運行效率，優化機組的服務功能，需要充分發揮給水加氧處理技術的優勢。在這種處理技術的支持下，可以使水汽系統中的含鐵量逐漸地減少，實現機組生產效益最大化的發展目標?；诖?，文章將對超超臨界1000MW機組給水加氧處理技術的應用進行必要的研究。

關鍵詞：1000MW機組；給水加氧；處理技術

1 超超臨界1000MW機組全發揮處理方式使用中存在問題分析

1.1 增加了鍋爐受熱面結垢面積

結合國內超超臨界1000MW機組的組成結構，可知大部分機組為全體系統。機組運行中采用全發揮處理方式時，由于其中存在著高溫氧化的作用，逐漸地提高了鍋爐受熱面結垢速率，增加了鍋爐內部的結垢面積。相關的研究資料表明，如果超超臨界1000MW機組使用中進口管垢量為230g/m2時，對應的沉積速率將會達到153g/（m2·a），對機組的正常使用造成了較大的影響。與此同時，機組運行中使用全發揮處理方式完成相關的生產計劃時，提高省煤器結垢速率的同時也會降低水泵的性能可靠性，致使在實際的應用中無法達到1000MW機組滿負荷運行的具體要求，影響著機組的運行效率及生產成本控制。

1.2 水冷壁入口節流孔性能下降，結垢現象明顯

通過對超超臨界1000MW機組運行中全發揮處理方式實際作用效果的有效評估，可知其中易產生水冷壁入口節流孔結垢問題，間接地降低了其工作性能，影響著該構件的使用壽命。當一定量的沉積氧化鐵流入節流孔時，將會不斷地縮小節流孔孔徑，可能會發生超溫爆管現象。全發揮處理方式在超超臨界1000MW機組使用中出現水冷壁入口節流孔結垢現象時，將會造成機組停機，影響了后續生產計劃的順利完成。某電廠機組水冷凝節流孔結垢示意圖如圖1所示。

1.3 機組中、低壓缸相關構件使用中的腐蝕

通過對超超臨界1000MW機組的全面檢修，發現全發揮處理方式作用下機組長期使用中其中的中、低壓缸相關構件會受到不同程度的腐蝕，影響了高中轉子及靜葉的正常工作。隨著給水小汽機、低壓轉子腐蝕的加劇，逐漸降低了機組的運行效率，加大了機組的維修成本。某電廠低壓轉子腐蝕示意圖如圖2所示。

2 超超臨界1000MW機組給水加氧處理技術的應用分析

2.1 具體的實施流程

由于全發揮處理方式在超超臨界1000MW機組運行使用中存在著較多的問題，影響機組正常工作的同時加大了機組的維修成本。因此，需要加強給水加氧技術的合理運用，確保機組能夠長期處于穩定、高效的運行狀態。這種處理技術作用下的加氧設備包括減壓閥、給水加氧匯流排、加氧管道、流量調節閥等。給水加氧實施前的準備工作包括：（1）加強對整個系統氣密性的嚴格檢查，當水樣導電率達到行業技術規范的實際要求時，可視為系統的氣密性良好；（2）加強對熱力系統構件質量的嚴格檢查，確保構件材料質量能夠達到加氧處理技術的具體要求；（3）做好在線儀表檢驗工作，增強測量結果的準確性，并做好設備的精處理檢查；（4）當精處理設備檢查完畢后，應落實水汽品質查定作業。某機組加氧處理前通過對水汽系統水樣痕量雜質離子色譜的有效分析，得出了一下的分析結果，如表1所示。

通過對表1數據的有效分析，可知機組投產后的水汽品質良好，各種痕量雜質離子含量低，可以達到加氧處理技術的實際要求。

在高、低壓給水系統轉換的過程中，需要密切監視除氧器入口、除氧器出口、省煤器入口的溶解氧含量，同時密切監視省煤器入口氫電導和鐵含量以及系統其他各處的氫電導，如果省煤器入口氫電導超過0.3us/cm，可調低凝結水加氧點的加氧量，待氫電導降低并穩定后再逐步提高該點的加氧量。在確保水、汽氫電導不超過0.3us/cm且鐵含量不顯著超標的前提下，可以逐步提高凝結水加氧點的加氧濃度（上限為200mg/L）。當除氧器入口氧濃度達到凝結水加氧點濃度的80%左右時，低壓給水系統轉換完成；當省煤器入口氧濃度達到除氧器出口加氧點濃度的80%左右時，高壓給水系統轉換完成。

2.2 給水加氧技術的有效控制

在可靠的給水加氧技術控制作用下，可以將機組運作中的鐵離子濃度控制在合理的范圍內。隨著加氧含量的不斷增加，可以使水汽系統中的剩余氧含量不斷地上升，實現對鐵離子濃度的有效控制。同時，通過給水加氧技術實際作用的充分發揮，可以減少機組設備金屬表面的腐蝕產物，并通過氧化還原反應將鐵含量保持在合理的范圍內。

隨著加氧量的持續增加，一定時間段內溶解氧含量也會增加，增加后又會慢慢地降低，對于機組金屬構件防腐蝕效果的增強具有重要的保障作用。因此，需要結合超超臨界1000MW機組的實際需求，充分發揮給水加氧技術的控制作用，減少機組長期使用中腐蝕產物的同時優化機組的服務功能。

2.3 給水加氧效果的有效分析

通過對給水加氧技術在超超臨界1000MW機組的應用分析，可知其具有良好的應用效果。具有表現在：（1）減少了加氨量。在給水加氧技術的作用下，可以使給水pH值保持早大于8.5，小于9.2的范圍內，促使給水的加氨量相比原來明顯減少，保持了機組運行中良好的經濟性；（2）逐漸降低了鍋爐使用中的壓力差。在可靠的給水加氧技術作用下，可以較少鍋爐內部的結垢物，促使爐管內的阻力可以不斷地減小，降低鍋爐使用過程中的壓力差；（3）保持良好的水汽品質。通過對給水加氧技術的有效使用，可以使高低壓給水系統金屬表面形成致密性良好的保護膜，不斷提高給水純度；（4）降低了機組運行中的作業人員的勞動強度，增加了機組的經濟效益。

3 結束語

通過對給水加氧技術控制作用的深入分析，可以為超超臨界1000MW機組生產成本的降低及產業效益的持續增加提供可靠地保障，促進我國電廠的快速健康發展。

參考文獻

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[2]肖作善.熱力設備水汽理化過程[M].水利電力出版社，1987.