超超临界机组给水加氧处理技术的优化方案

邱元刚 丁翠兰

华电莱州发电有限公司 山东 烟台 261441

0 引言

华电某电厂#2机组锅炉是东方锅炉生产的DG3000／26.15-Ⅱ1型单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型直流锅炉。汽轮机为一次中间再热、单轴四缸四排汽、冲动凝汽式，设计额定功率为1050MW，东汽N1050-25／600／600型超超临界汽轮机。凝汽器传热管采用钛管，管板采用复合钛板，管子与管板连接方式为胀接加密封焊。锅炉补水为海水淡化后的淡水。

#2机组于2012年12月投产，AVT运行方式下运行至2013年9月，蒸汽品质经常不合格，在2013年9月至12月大修后，于2014年1月13日开始采用给水加氧处理技术。

在2015年2月小修的化学监督发现，蒸汽品质和给水品质都有明显的提高，锅炉结垢速率由二类降到一类水平，汽轮机沉积率由三类降到二类，精处理混床再生周期由每周1次延长为半个月1次，pH值降低到原来水平以下，但高过和高再出现大面积氧化皮脱落现象。

为查清原因，该电厂成立了攻关小组，经反复调研分析发现，与给水加氧控制与操作有关。

信息经济改变了社会生产组织方式，产生了一系列新兴经济领域和新业态，促进了生产要素更大范围的重新配置，释放了巨大消费潜力，极大影响了空间区位对经济活动和产业布局。信息经济为我国西部大开发提供了新的发展契机，西部地区既面临区位限制减小、市场距离拉近的重大机遇，也面临竞争门槛提高、要素流失加剧的严峻挑战。如何实现信息经济跨越式发展，是西部省区迫切需要解决的重要问题。

1 加氧系统存在的问题

在加氧过程中将氧化还原电位的监控作为自动加氧量的主要调整依据，这样可以避免加氧量过大，造成下游水汽中剩余氧量过高。加氧初期和维持期可以分别以给水和高加疏水作为氧化还原电位的主要控制点。如果要达到整个水系统的金属保护，建议高加疏水中有少量的氧（1～5μg／L），以维持其氧化还原电位（25℃）＞-50mV。

另外，该电厂对加氧后蒸汽中的氢气量变化现象没有关注。建议安装在线水中氢表，用于监测过热器和再热器的高温氧化情况。监测屏过出口氢气值，末过出口氢气值。

第二个阶段就是计算机辅助审计的需求已不适用于工具和成熟的应用软件，这一个阶段就属于向更深层技术探索的一个过程，由于一些常用的审计处理软件并不能满足审计工作的需要，但是用于分析的数据过于庞大，所以审计部门就引用了大量的数据处理技术，并且在数据据采集的过程中不断升级，最后审计部门可以收集来自多个部门的信息和数据。

分析华能日照、玉环等厂自动加氧装置使用情况，发现采用液态加氧方式的控制效果明显优于气态加氧方式，能较好地解决给水氧的波动超标问题。

我国绝大多数电力企业为国有企业，即便国有企业可以承担一定损失，但在市场价格低于经营成本的情况下，需要对其进行一定补偿以维持其正常运营。

2 优化方案

2.1 采用自动加氧方式

调研了其他同类电厂，采用自动加氧装置可以使给水溶氧保持非常稳定的数值，消除氧量波动和超标现象，方便运行控制，工作量也会大大减少。

3）当氧气压力下降到一定压力后，进行人工更换氧瓶，压力冲击以及投停精处理设备时带入空气会造成溶氧超标。

1）机组采用手动调节加氧量方式，加氧系统不稳定，在机组负荷波动时，无法随着机组负荷及时调整，使给水溶氧经常超标。

2）机组采用加气态氧方式，由于气态氧具有可压缩性，在负荷波动或机组投AGC模式时，波动大，加氧量不容易调整，易超标。

2.2 采用液态加氧方式

统计2014年2月10日至2015年2月9日给水溶氧超标数据，其中超过给水溶氧标准上限60μg／L 有 14164 次 ， 超 过 期 望 值 40μg／L 有46706。

该国财政部长奇纳马萨（Patrick Chinamasa）在2018年预算报告中表示，截至2017年12月底，政府已与46404名玉米种植者签订了根据SAPP计划种植玉米的合同，总面积已达219900公顷。在津巴布韦国内，22万公顷的玉米生产需要种子4109吨，底肥29489吨，硫酸铵（无水）或硫代硫酸铵（液体）作为追肥需要1229吨。

2.2.1 优化设计图

图1 液态加氧优化设计图

凝水和给水加氧汇流排不动，将原有控制柜换为质溶机。质溶机是液态加氧的核心设备，原有汇流排氧气出口与质溶机进气口对接，从前置过滤器反洗水泵出口母管引一路DN20除盐水管，与质溶机进水口对接。质溶机集电源控制柜和PLC控制系统于一体，将给水和凝水流量信号、省煤器入口氢电导、凝结水精处理母管出口氢电导、省煤器入口溶氧值、除氧器入口溶氧值信号接入其中，通过质溶机内置的控制模块实现加氧量的自动调节。优化设计图如图1所示。

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2.2.2 工作原理

汇流排的氧气进入质溶机中，在质溶机中与除盐水配制成一定压力下的饱和溶氧水，并使该饱和溶氧水的浓度基本恒定。配制好固定浓度的饱和溶氧水，根据给水或凝结水流量进行流量配比，并通过给水氧量和凝结水氧量进行反馈修正，通过调整质溶机出口电动调节阀的开度，利用压力将饱和溶氧水输送到相应的加氧点，自动调节最终给水和凝结水中的含氧量，使给水和凝结水中的含氧量保持在要求范围内。

3 结论

液态加氧是西安能泰公司的专利技术，在华电某厂首次做试点。#2机组加氧装置优化方案计划于2015年8月份完工。启动时，由质溶机厂家负责调试，直至达到标准。预计优化方案实施后，热力系统溶解氧波动范围较小且稳定、氧气耗量也将较大幅度降低，从根本上改善高过和高再大面积氧化皮脱落现象，提高超超临界机组加氧运行控制水平和设备的可靠性。

［1］田文华．电力系统化学与环保试验［M］．北京：中国电力出版社，2008．

［2］陈戎，沈保中.超临界机组汽水优化控制［J］.电力设备，2006，（4）.