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        火電廠鍋爐給水加氧處理技術(shù)研究

        2017-06-13 12:52:11劉勛
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年11期
        關(guān)鍵詞:火電廠鍋爐應用

        劉勛

        摘 要:隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展,我國對電力的需求越來越大。我國主要的用電來源是火力發(fā)電?,F(xiàn)階段,我國的火電廠鍋爐還存在氧化污垢、鍋爐壓差速度上升快的問題。究其主要原因是給水系統(tǒng)的含鐵量過高。本文介紹了火電廠鍋爐給水加氧處理技術(shù)適用的范圍極其理論基礎,并闡述了采用鍋爐給水加氧處理技術(shù)的條件。由于我國機組容量增大,所以本文還介紹了直流爐的給水加氧處理。并討論了鍋爐給水加氧處理對疏水系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)的影響。

        關(guān)鍵詞:火電廠;鍋爐;給水加氧處理技術(shù);應用

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.178

        1 引言

        我國是用電大國,其主要的用電來源是火力發(fā)電,可見對火力發(fā)電的研究是很有意義的。鍋爐的氧化污垢和鍋爐壓差速度上升快一直是發(fā)電廠比較突出的問題。其主要產(chǎn)生的原因是給水系統(tǒng)的含鐵量太高,導致鍋爐給水系統(tǒng)腐蝕速度非常的快。所以抑制給水系統(tǒng)的腐蝕問題是我們急需要解決的問題。目前很多國家都采用了給水加氧處理技術(shù),并且在汽包爐上實施了給水加氧處理技術(shù)。

        2 給水加氧處理技術(shù)的適用范圍

        火電廠鍋爐容易造成氧化污垢,必須要進行給水處理。而給水加氧處理就是在改變給水處理的方式,能有效的降低給水系統(tǒng)的含鐵量,同時減緩鍋爐的腐蝕速度?;痣姀S鍋爐給水加氧處理技術(shù)是在高純度水的環(huán)境下進行的,因為高純度水可以很好的抑制金屬發(fā)生反應。要實現(xiàn)高純度的水質(zhì)要求給水系統(tǒng)配置凝結(jié)水精處理混床?;蛘呤峭ㄟ^降低給水系統(tǒng)的氣壓的同時對器材進行加熱。但是在選擇器材的時候要注意不要選擇銅制器材,因為銅在高溫下可以與氧氣發(fā)生反應。

        3 給水加氧處理技術(shù)的原理

        采用給水加氧技術(shù)主要是為了給給水系統(tǒng)中的金屬材質(zhì)表面不斷的加氧,致使金屬表面形成一層致密的保護膜,從而隔絕金屬與反應物,減緩金屬的腐蝕程度。比如不采用給水加氧處理技,水與碳鋼容易發(fā)生化學反應,而且在不同的溫度下水可以和碳鋼發(fā)生不同的化學反應。同時反應的氧化物會沉淀在鍋爐底部,降低鍋爐的導熱效果。沉淀的存在改變了鍋爐內(nèi)部液體的流速,繼而造成了鍋爐內(nèi)部的氣壓差。

        4 給水加氧處理技術(shù)的應用

        (1)凝結(jié)水精處理水質(zhì)優(yōu)化。通過給水加氧,使其氧化還原點位由全揮發(fā)處理(AVT)工況時,熱力系統(tǒng)各部位的鐵濃度大大降低,僅為AVT處理時的1/2-1/4,碳鋼表面的磁性氧化物(四氧化三鐵)被一層薄而致密的覆蓋和保護。由于三價鐵的溶解度很低,降低了鍋爐中腐蝕產(chǎn)物的遷移和沉積。實踐證明,給水加氧處理所形成的氧化膜具有較強的耐蝕性。降低給水的鐵含量,防止爐前系統(tǒng)發(fā)生流動加速腐蝕,降低鍋爐管的結(jié)垢速率,減緩直流爐運行壓差的上升速率,耗汽量相應減少,機組效率提高。延長鍋爐化學清洗周期和凝結(jié)水精處理混床的運行周期, 凝結(jié)水除鹽設備運行周期延長采用CWT處理后,凝結(jié)水除鹽設備再生頻率只有AVT處理時的1/5-1/10,周期制水率增長4-5倍,從而減少了再生劑用量,降低了運行費用,也有利于環(huán)境保護。

        (2)取樣檢測。 一般我們會對鍋爐流出來的爐水進行含鐵量檢測,雖然檢測的含鐵量很低,但是結(jié)垢的情況還是很嚴重,說明我們的檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題。給水中的氧存在部分進入到受熱面,受熱分解的氧隨水進入到水冷壁而產(chǎn)生氧腐蝕,所以我們?yōu)榱朔乐顾浔诒桓g,我們必須對進入到水冷壁的水進行含氧量檢測。

        (3)加氧控制系統(tǒng)。給水加氧處理中所涉及到的氧是指氣態(tài)的氧,我們通過高壓氧氣瓶提供我們所需要的氧氣。在給水系統(tǒng)中需要加氧的地方有兩處,第一處是凝結(jié)水精處理的出水口;另外一個地方是除氧器出水口。加氧控制系統(tǒng)采用是自動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)的結(jié)合。在除氧器出口處我們采用自動控制的模式進行加氧,能采用自動控制是因為除氧器的排氣門不用嚴格的控制。

        (4)鍋爐結(jié)垢量。鍋爐遺留的污垢和氧化物會對鍋爐的工作產(chǎn)生很大的影響,所以在進行給水加氧處理之前必須要對鍋爐進行化學清洗。因為給水加氧處理是沒辦法對鍋爐的污垢進行清洗的,如果鍋爐的結(jié)垢量過大且沒有進行清洗時,就算是進行給水加氧處理也只會延緩之后污垢的產(chǎn)生,對鍋爐的工作效率是沒有提升的效果的。所以對于鍋爐污垢的清洗是非常重要的。

        (5)熱力系統(tǒng)材料的選擇。我們在選擇鍋爐的材質(zhì)時,必須要遵循在一定范圍的溫度下不易與氧及水發(fā)生反應的金屬材質(zhì)。國外比較常采用的金屬材質(zhì)是鎢鉻鉆合金以及含銅量小于1%的鐵基合金,我國比較常采用的是銅合金。上述材質(zhì)的采用在一定程度上都有效的抑制了金屬的氧化問題。

        5 直流爐給水加氧處理

        現(xiàn)今,隨著機組容量加大,直流爐給水加氧處理是各國都比較關(guān)注的熱點。在直流爐采用上述給水加氧處理技術(shù),發(fā)現(xiàn)對鍋爐的結(jié)垢現(xiàn)象有所改善。對直流爐進行給水加氧處理時,主要是對系統(tǒng)的給水和疏水系統(tǒng)給予一定的保護。所以對直流爐進行給水加氧處理時,必須要控制水質(zhì)的純度,減少對鍋爐的腐蝕。因為當水質(zhì)不純時,水會電離出陰離子,而陰離子會與氧氣結(jié)合發(fā)生化學反應,故而對鍋體造成危害。

        6 對疏水系統(tǒng)的影響

        在鍋爐工作時,對疏水系統(tǒng)進行加熱導致系統(tǒng)內(nèi)的氣體和液體發(fā)生分離,而在運行的過程中水流速度加快故而加速系統(tǒng)的腐蝕程度。產(chǎn)生的腐蝕物會隨著工作著的疏水系統(tǒng)進入到除氧器中,進而進入到熱力系統(tǒng),在鍋爐底部沉淀。積累的沉淀物又會造成整個鍋爐系統(tǒng)的不穩(wěn)定,造成系統(tǒng)效率的下降。采用給水加氧處理,可以在疏水系統(tǒng)金屬的表面形成一層致密的保護膜,即使疏水系統(tǒng)的水流加快也不會造成金屬的腐蝕,從而不會產(chǎn)生沉淀物,也不會對設備造成腐蝕。

        7 對蒸汽系統(tǒng)的影響

        加氧技術(shù)的已經(jīng)問世了30多年,給水加氧處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟,而全世界有90%以上的鍋爐采用了給水加氧處理技術(shù)對鍋爐進行保護。我國在研究給水加氧處理技術(shù)的過程中曾經(jīng)遇到過很多的問題,比如說氧氣中斷、氣門卡澀等問題,根據(jù)實驗的研究發(fā)現(xiàn)氣門卡澀與加氧處理技術(shù)并無直接的聯(lián)系。目前只能通過去除氣門表面的氧化物來解決氣門卡澀的問題。

        參考文獻:

        [1]DL/ T 805.1-2002,火電廠汽水化學導則第一部分:直流鍋爐給水加氧處理導則[S].

        [2]П.A.阿科利津.熱能動力設備金屬的腐蝕與保護[M].北京:水利電力出版社,1998.

        [3]火電廠蒸汽通流部件高溫氧化皮的影響與防治對策研討會論文集[C].中國電機工程學會火電分會,2002.

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