超臨界機組給水加氧加氨聯(lián)合處理分析

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1、超臨界機組給水加氧加氨聯(lián)合處理分析前言為了解決AVT水工況存在的問題，德國20世紀(jì)70年代提出了對給水進行加氧處理的中性水工況，即中性水處理。中性水處理就是利用溶解氧的鈍化作用原理，在高純度鍋爐給水中加入適量氧化劑，以促進金屬表面的鈍化，從而達到進一步減少鍋爐金屬腐蝕之目的。雖然中性水處理在直流鍋爐上的應(yīng)用取得了顯著效果，但是在中性水處理工況下給水為中性高純水，其緩沖性很小，稍有污染即可使給水的PH值降低到6.5以下，此時加氧不僅不會促進金屬的鈍化，而且會加速金屬的腐蝕。為了克服中性水處理的這一不足，德國在中性水處理的基礎(chǔ)上發(fā)展出加氧與加氨聯(lián)合水處理技術(shù)，并在198

2、2年將其正式確立為一種主流鍋爐給水處理新技術(shù)。目前CWT已經(jīng)在歐洲、美國即亞洲許多國家的直流機組上得到了應(yīng)用。我國1988年首先在望亭電廠直流鍋爐上進行了CWT實驗，取得了較好效果，在1991年通過了部級鑒定。現(xiàn)在，CWT水處理技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)的亞臨界和超臨界機組上普遍應(yīng)用。第一章超臨界機組給水處理現(xiàn)狀簡介由直流鍋爐的工作原理可知，超臨界機組對凝結(jié)水和給水的純度，以及凝結(jié)水-給水系統(tǒng)腐蝕的控制要求極高。為了闡明超臨界機組的給水水質(zhì)表準(zhǔn)，首先必須弄清給水帶入鍋內(nèi)的雜志在爐管中沉寂和被蒸汽攜帶的情況。與各種雜質(zhì)在給水中的含量及其在蒸汽中的溶解度等因素有關(guān)，因為隨給水進入鍋

3、爐的雜質(zhì)，除了被蒸汽攜帶的部分外，其余的部分就沉積在爐管中，而蒸汽的量主要與雜志在蒸汽中的溶解度有關(guān)。1.雜質(zhì)沉積的因素和部位影響雜質(zhì)沉積過程的因素很多，例如雜質(zhì)在高溫爐水中的溶解度、水冷壁管的熱負(fù)荷、鍋爐的運行工況等等。在高溫爐水中，鈣鎂等鹽類的溶解度隨溫度的上升而降低。鍋爐參數(shù)高，水中的雜質(zhì)就越容易達到飽和濃度，于是在蒸汽濕份較高的區(qū)域中就開始沉積。對于氧化鐵等在高溫爐水中的溶解度很小的雜質(zhì)，當(dāng)給水中其含量較高時，甚至可能在沸點以前的爐管中沉積。鍋爐爐膛各部分的熱負(fù)荷不可能事非常均勻的，爐管熱負(fù)荷越高，靠近管壁的爐水蒸發(fā)越劇烈，雜質(zhì)越容易濃縮到飽和濃度而在管壁上

4、沉積。因此，鍋爐參數(shù)越高，爐管中沉積過程開始的越早，此外，某些在給水中含量小于他在過熱蒸汽中溶解度的雜質(zhì)，也能在爐管上沉積。直流鍋爐爐管內(nèi)的沉積物主要是鐵氧化物、鈣鎂化合物和硫酸鈉等鈉鹽。這些雜質(zhì)隨給水進入直流鍋爐后，由于水的急劇蒸發(fā)而在尚未汽化的水中迅速濃縮、飽和、析出。直流鍋爐運行參數(shù)越高，爐管中沉積過程開始的越早。在亞臨界壓力下運行時，從蒸汽濕度為50%---60%的區(qū)域開始就有沉積物析出，但在蒸汽蒸干過程快結(jié)束和微過熱的管區(qū)沉積物較多。在超臨界壓力下運行時，當(dāng)水被加熱到相應(yīng)壓力下的相變點溫度即全部汽化，不再出現(xiàn)汽水混合物的兩相區(qū)。因此，沉積物主要出現(xiàn)在蒸汽微

5、過熱的管區(qū)。對于中間再熱式直流鍋爐，在再熱器中、特別是出口管段可能會有鐵的氧化物沉積。因為鐵的氧化物在蒸汽中的溶解度隨蒸汽溫度的升高而降低，而再熱器出口管段的溫度最高。除了再熱蒸汽中鐵的氧化物之外，再熱器本身的腐蝕也會使再熱器中沉積鐵的氧化物，這可能導(dǎo)致再熱器管過熱而損壞。1.超臨界機組水化學(xué)工況的基本要求目前，國內(nèi)外超臨界機組給水處理方式有三種：加氨、加聯(lián)氨的全揮發(fā)處理（簡稱AVT），適用于PH>9的情況下，加氨、加氧的聯(lián)合處理（簡稱CWT）適用于PH在8.5左右的情況下，中性水處理適用于PH在6.5-7.5的情況下.目前超臨界機組對水處理的要求如下：(1)目前的

6、水處理技術(shù)、水處理工藝和設(shè)備已能完全滿足超臨界機組對水質(zhì)的要求。機組汽水品質(zhì)的好壞還與管理工作的好壞有密切關(guān)系?！　?2)從設(shè)計時就要全面考慮超臨界機組的水工況特點,凝汽器盡量采用鈦管和鈦板，低加必須采用不銹鋼管，高加采用碳鋼管,使系統(tǒng)成為無銅系統(tǒng),從系統(tǒng)材質(zhì)上保證超臨界機組給水對銅的高要求。　　(3)在設(shè)計時選擇完善的補給水處理系統(tǒng)和完善的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)首選是選擇中壓、前置過濾器+高速混床系統(tǒng)。　　(4)在設(shè)計時全面考慮機組正常運行時采用OT處理對機組的要求,設(shè)計安裝相應(yīng)的加氧系統(tǒng)，機組轉(zhuǎn)入正常運行后立即采用OT運行。　　(5)加強化學(xué)監(jiān)督，開

7、展全過程化學(xué)監(jiān)督管理,確保機組在從設(shè)計到正常運行的全過程都在化學(xué)監(jiān)督之下,保證機組一直處于較好的水化學(xué)工況之中,才能確保機組長壽、安全、經(jīng)濟運行?！　?6)加強防止機組凝汽器發(fā)生泄漏的工作，制定嚴(yán)格的凝結(jié)水水質(zhì)異常時的四級處理標(biāo)準(zhǔn)、處理措施和相應(yīng)處理預(yù)案，做到早發(fā)現(xiàn)、早檢查、早堵漏，努力將機組凝汽器發(fā)生泄漏引起的影響降到最低。　　(7)每次機組檢修或停備用時應(yīng)選擇合適的保護措施，確保停運階段熱力系統(tǒng)不發(fā)生腐蝕，機組啟動時嚴(yán)格按要求進行水側(cè)和蒸汽側(cè)的沖洗，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制點火和沖轉(zhuǎn)的汽水品質(zhì)?！　?8)超臨界機組在我國還處于一個成長期，機組汽水品質(zhì)的優(yōu)化還有許多問題