给水自动加氧装置在阳城电厂的应用

王治华

摘 要：阳城电厂#4机组给水处理原采用全挥发（AVT）方式。经工程技术人员现场测定，阳城电厂#4机组运行工况已满足加氧（OT）运行的条件，于2005年7月将#4机组运行方式改为加氧（OT）运行。OT方式比AVT有更多的优点，运行这些年来，给水含铁量明显降低、精处理再生周期明显提高、运行成本明显降低、锅炉爆管次数明显减少、机组加氨量比其它机组明显减少等。所以有必要把阳城电厂加氧技术的经验做一下介绍，希望能起到抛砖引玉的作用。

关键词：给水；自动加氧；应用

中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0192-02

1 加氧原理以及为什么要加氧

在给水全挥发（AVT）处理的工况下，金属表面形成Fe3O4结构.因Fe3O4结构比Fe2O3松散，分解的铁离子很容易游离到给水中，而在给水加氧（CWT）联合处理的情况下，金属表面会形成比Fe3O4结构质密的Fe2O3，铁离子不易游离到给水中。

在有氧纯水中，碳钢表面形成双层氧化膜，内层是磁性氧化铁（Fe3O4）膜，外层是Fe2O3膜，这样的双层氧化膜能更有效阻止碳钢的腐蚀.大量试验证明：在中性纯水（电导率〈0.1μS/cm）中，加氧使碳钢的腐蚀速度降低2-3个数量级。锅炉的结垢量有两部分组成，自身腐蚀产物和给水带入的氧化物沉积。水冷壁管内表面在一定的热负荷条件下，会形成氧化膜，其厚度与热负荷的强度有关。氧化物也会随着给水源源不断的带入水冷壁受热面，在热负荷高的区域沉积下来，形成氧化铁垢，后者是结垢速率升高的主要因素。采用给水加氧处理，最大限度地降低氧化物在受热面的沉积速率，使水冷壁的结垢速率降低。由于省煤器入口给水含铁量的大幅度降低，锅炉省煤器和水冷壁腐蚀产物的沉积量也将降低，从而大大延长锅炉的化学清洗周期。

目前我厂#4机组的加氧方式均采用自动加氧方式，加氧的位置位于，凝结水精处理出口母管一處，除氧器出口下水管给水泵入口一处。因为给水泵入口压力一般在1MPa左右，因此必须使加氧出口的压力大于此压力才能将氧气加入到给水系统中去。

2 关键技术的应用

2.1 稳压技术

根据我们近百套自动加氧装置调试运行经验，首先提出了稳压技术，保证了自动加氧装置的正常运行。当系统的负荷变化时，精处理出口加氧点和除氧器出口加氧点的压力随之变化，也引起加氧流量变化，同时，也改变了加氧管道的氧气压力，影响自动加氧装置的正常工作.通过稳压技术得到很好解决。

2.2 自动调节执行机构

国外自动调节执行机构采用气体质量流量控制器.而气体质量流量控制器要求装置和运行人员有较高的水平，此外，还要有复杂的辅助保护设备.因气体质量流量控制器的检测回路是很细的毛细管，及容易堵塞，造成故障.气体质量流量控制器的实际使用场合是微电子的生产中，要求环境特别高。由于给水中溶解氧是μg/L数量级，而给热力系统提供的是纯氧，所以加氧量的微小变化，就会使给水中溶解氧有很大的变化；另外，由于流体力学的作用，在负荷变化时，给水中溶解氧和工作压力都变化较大，针对这些情况，通过稳压、自动调节执行机构和复合式PI调节三项技术，使加氧控制效果有显著提高，满足了加氧的技术要求，复合式PI调节技术的关键主要是：在负荷变化时，首先进行超前调节，再通过PI调节，使控制效果满足要求。

根据GB/T12145-1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水质量》的要求和DL/T801-2002《大型发电机内冷水质及系统技术要求》规定，要求给水和凝结水溶解氧含量在30～150μ/L。我厂的给水加氧设定值时35μ/L。

2.3 系统如何进行控制调节

经过调试后的#4机组给水自动加氧系统同时具有以下连锁保护功能：当除氧器入口给水和省煤器入口给水氢电导率同时超过0.15μS/cm或给水流量低于400t/h时，自动停止加氧；当氧气瓶压力低于设定值时，自动停止加氧并发出报警。上位机可以远程操作加氧开停；实时观测氧气瓶压力值；远程手动控制加氧量大小。省煤器入口给水溶解氧的设定值为35μg/L，自动加氧装置具有以下安全保护功能，即：当下联箱溶解氧高于10μg/L、或给水氢电导率超过0.15μS/cm﹑或给水流量低于100Kg/S时，停止向除氧器出口和精处理出口的加氧。#4机给水自动加氧装置在给水流量在130～220Kg/S之间变化时，省煤器入口给水溶解氧能自动控制在20μg/L ～50μg/L的设定范围之内。如图1所示。

3 投运步骤及停运步骤

（1）投运前检查；（2）系统管道已经安装完毕，电源（AC220V、10A）已连接；（3）汽水系统水质满足加氧条件（给水氢电导≤0.1μS/CM）；（4）在没有加氧时，省煤器入口溶解氧和除氧器入口溶解氧≤10μg/L。（5）安装氧气瓶；（6）投运。手动加氧1小时后，将给水和凝结水加氧设为自动方式；将控制方式设为远程自动方式；当氧气瓶压力低报警时，及时更换氧气瓶。并用肥皂水检查接口密封情况。（7）停机（若计划停机，提前一天操作；若非计划停机，立即操作）：将控制方式设为远程手动方式；关闭控制柜出口阀；关闭氧气瓶出口阀门和汇流排入口角阀；关闭除氧器下降管加氧点一、二次门和精处理出口加氧点一、二次门；关闭控制柜控制系统电源；释放稳压阀压力。

4 一些需要注意的事项

（1）氧气是助燃气体，必须严禁烟火。在开启汇流排上高压部分的氧气阀时均应缓慢开启，千万不可以快速打开。通常为安全起见，应当保证在0.15us/cm以下，当然如果能小于0.1us/cm更小。否则，加氧就会使热力设备增加结垢和积盐的机率，从而影响机组安全运行和稳定性。

（2）电厂为了保证给水加氧处理后的水质，凝结水系统应配置全流量精处理设备，运行时严格控制精处理除盐装置的出水氢电导率小于0.10us/cm，pH值小于8.0，同时注意补给水水质也必须严格控制，同时严格要求凝汽器没有泄漏点。

（3）系统及设备要洁净，锅炉在采用加氧处理技术前一年应进行化学清洗比如酸洗灯措施。过热器、再热器要对有代表性的管段作金相检验，如果有严重的氧化剥皮，则这些管路需加以清洗或者更换。管件、阀门、各类控制仪表等要预先经过净化，并证明可以合格地用于加氧的系统中。

（4）给水溶解氧表按厂家要求校准；除氧器入口溶解氧表按厂家要求校准；给水和过热蒸汽氢电导表按厂家要求校准；

（5）保证控制柜内稳压阀入口压力为1.6MPa。尤其在气源切断后重新供给时要更加注意；

（6）每周一次，将界面自动改为手动，调节加氧流量值，观察加氧流量值是否变化，给水加氧流量计是否也随之改变。而后，将加氧流量设置合适值，并将加氧界面恢复自动方式；

（7）每年检查一次控制柜内缓冲罐的积水。若积水达1/2罐时，先关断控制柜出入口阀门，释放压力，再进行排水；

（8）每年清洗一次过滤器、稳压阀和电磁调节阀。

（9）加氧装置各点的压力

5 结语

锅炉给水加氧水处理技术已被认为是目前最好的给水处理工况，具有其他水化学工况无法比拟的优越性，在倡导节能减排的今天，给水加氧水处理是一项很好的技术，应用前景也较好。为电厂带来十分可观的社会效益和经济效益。