CN103880230A - 一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统及处理方法，该系统包括富氧水制取系统和加药自动控制系统；其处理方法，采用富氧水制取系统制取富氧水，以富氧水作为氧化剂，通过定向加药对热力系统进行分段氧化处理，使给水系统和高加疏水系统处于有氧工况，而蒸汽系统处于无氧工况；本发明解决了炉前给水系统和高加疏水系统的流动加速腐蚀问题，同时可避免富余氧气进入蒸汽系统对过热器、再热器可能产生的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂水化学工况领域，特别是涉及一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统及处理方法。
背景技术
锅炉给水加氧被公认为是抑制热力系统流动加速腐蚀，降低锅炉受热面中、低温段结垢速率的先进处理工艺。传统加氧处理工艺是在凝结水精处理出口和除氧器下降管加入氧气，控制较高的给水溶解氧，使热力系统按水汽流程逐级氧化，使整个热力系统均处于有氧工况。近年来，随着超（超）临界锅炉受热面高温段（过热器、再热器）氧化皮问题频繁发生，传统加氧处理方式对于蒸汽高温氧化的影响引起了人们的质疑与担忧，由此也限制了加氧技术的推广应用。为了避免蒸汽中的氧对蒸汽系统高温氧化可能存在的不利影响，许多机组改为给水低氧处理方式，这种方法可以减少蒸汽中溶解氧含量，但无法解决高加疏水系统的流动加速腐蚀问题，也无法降低水汽pH从而延长凝结水精处理混床的运行周期。另一方面，由于采用氧气作为氧化剂，微量气体的注入很难准确控制，实际操作上难度较大，难以达到给水低含量加氧控制要求。因此，针对热力系统腐蚀与防护的要求，需要一种能实现热力系统分段氧化保护的处理系统及处理方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统及处理方法，能够实现热力系统分段氧化控制，使给水系统和高加疏水系统处于氧化性工况，而蒸汽系统处于还原性工况；既解决了火电机组热力系统流动加速腐蚀、锅炉结垢速率高的问题，又可避免蒸汽含富余溶解氧而可能带来的不利影响。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统，包括富氧水制取系统和加药自动控制系统，所述富氧水制取系统包括压力罐1、氧气汇流排2和凝结水来水管路3，所述压力罐1中设置有曝气盘6，氧气汇流排2通过曝气盘6连接在压力罐1的底部，凝结水来水管路3通过高压水雾喷头5连接在压力罐1的顶部，在所述压力罐1上装有磁翻板液位计4，磁翻板液位计4与液位和压力控制系统7连接；所述加药自动控制系统包括与压力罐1出水管路相连接的计量泵8和PLC控制系统9。
所述压力罐1设计运行压力0.5～2.0MPa。
上述所述系统进行分段氧化处理方法，首先制取富氧水，然后以富氧水作为氧化剂，通过定向加药对火电厂热力系统进行分段氧化处理，使给水系统和高加疏水系统处于氧化性工况，而蒸汽系统无氧工况，具体包括两步：
步骤1：富氧水制取系统制取富氧水：凝结水经凝结水来水管路3及高压水雾喷头5进入压力罐1顶部，同时，从氧气汇流排2来的氧气经曝气盘6进入压力罐1底部，与高压水雾喷头5来水充分混合；液位和压力控制系统7控制压力罐1自动维持一定的液位和压力；
步骤2：加药自动控制系统通过定向加药对火电厂热力系统进行分段氧化处理，加药点设置除氧器出口下水管和高加蒸汽侧，计量泵8根据给水或高加疏水流量信号以及在线氧化还原电位表或溶解氧表反馈信号，并通过PLC控制系统9进行自动调节加药量，高加疏水和省煤器入口给水的氧化还原电位值控制在0～+50mV，处于氧化性工况；而蒸汽系统处于无氧工况。
所述富氧水的溶氧浓度达到100mg/L以上。
本发明具有如下优点：
与传统加氧工艺相比，本发明可避免多余氧气进入蒸汽系统可能对高温氧化产生的不利影响。与低氧处理工艺相比，可以兼顾高加疏水系统的保护。采用本发明方法后，可使高加疏水和省煤器入口给水的氧化还原电位值控制在0～+50mV，根据Fe-H2O体系的电位-pH图，当氧化还原电位得到提高时，适当降低水汽pH，金属仍处于热力学钝化区，这样就可以减少给水加氨量。由于水汽系统中氨的含量远大于其它离子的含量，因此导致精处理混床失效的原因主要是离子交换树脂对氨的吸收，而当加氨量减少时，就可以延长凝结水精处理混床的运行周期。此外，加入的氧化剂为液态，更容易准确计量和控制加药量。本方式可充分发挥给水加氧处理工艺的优越性，对提高火力发电机组运行的安全性和经济性具有重要意义。
附图说明
附图为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构和工作原理作进一步说明。
如附图所示，氧气汇流排2所使用氧气为纯度大于99.2%的工业氧气，经减压阀减压后，依次经过稳压器、流量计、逆止阀、进气截止阀，进入压力罐1，曝气盘6将从氧气汇流排2来的氧气散发到封闭压力罐1内，并在压力罐1上方形成顶部空间压力，压力在0.5～1.0MPa范围可调整。然后，凝结水通过凝结水来水管路3经减压阀减压后从顶部进入压力罐1，经高压水雾喷头5形成雾状细小液滴，与顶部压力空间的氧气充分接触混合。此时，可开启计量泵8，向系统内加药。与此同时，液位和压力控制系统7根据磁性翻版液位计4的信号自动调节压力罐1的液位，并确保顶部空间的氧气压力，使进水与进气的维持动态平衡，从而保持富氧水浓度在100mg/L以上。
压力罐1的富氧水通过加药计量泵8分别注入除氧器出口下水管及高加蒸汽侧，以高加疏水和给水流量进行比例调节、以氧化还原电位值或溶氧反馈值进行PID调节，通过PLC控制系统9，对高加蒸汽侧加药泵和给水加药泵的加药流量进行自动精确调整，使高加疏水和省煤器入口给水的氧化还原电位值控制在0～+50mV，处于氧化性工况；从而有效抑制热力系统流动加速腐蚀。与此同时，确保蒸汽系统处于无氧工况。加药系统设有一备用泵，运行加药泵异常时可将其隔离使用备用泵进行加药。
Claims (4)
1.一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统，其特征在于：包括富氧水制取系统和加药自动控制系统，所述富氧水制取系统包括压力罐（1）、氧气汇流排（2）和凝结水来水管路（3），所述压力罐（1）中设置有曝气盘（6），氧气汇流排（2）通过曝气盘（6）连接在压力罐（1）的底部，凝结水来水管路（3）通过高压水雾喷头（5）连接在压力罐（1）的顶部，在所述压力罐（1）上装有磁翻板液位计（4），磁翻板液位计（4）与液位和压力控制系统（7）连接；所述加药自动控制系统包括与压力罐（1）出水管路相连接的计量泵（8）和PLC控制系统（9）。
2.根据权利要求1所述的一种新型火电厂热力系统分段氧化处理系统，其特征在于：所述压力罐（1）设计运行压力0.5～2.0MPa。
3.权利要求1所述系统进行分段氧化处理方法，其特征在于：首先制取富氧水，然后以富氧水作为氧化剂，通过定向加药对火电厂热力系统进行分段氧化处理，使给水系统和高加疏水系统处于氧化性工况，而蒸汽系统无氧工况，具体包括两步：
步骤1：富氧水制取系统制取富氧水：凝结水经凝结水来水管路（3）及高压水雾喷头（5）进入压力罐（1）顶部，同时，从氧气汇流排（2）来的氧气经曝气盘（6）进入压力罐（1）底部，与高压水雾喷头（5）来水充分混合；液位和压力控制系统（7）控制压力罐（1）自动维持一定的液位和压力；
步骤2：加药自动控制系统通过定向加药对火电厂热力系统进行分段氧化处理，加药点设置在除氧器出口下水管和高加蒸汽侧，计量泵（8）根据给水或高加疏水流量信号以及在线氧化还原电位表或溶解氧表反馈信号，并通过PLC控制系统（9）进行自动调节加药量，高加疏水和省煤器入口给水的氧化还原电位值控制在0～+50mV，处于氧化性工况；而蒸汽系统处于无氧工况。
4.根据权利要求3所述的分段氧化处理方法，其特征在于：所述富氧水的溶氧浓度达到100mg/L以上。
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