CN104925931B - 一种液态恒值加氧系统的加氧方法 - Google Patents

Abstract

一种液态恒值加氧系统及加氧方法，该系统包括氧气瓶，与氧气瓶连通的富氧水发生器，在氧气瓶与富氧水发生器连通的管路上设置有减压器，所述富氧水发生器内通有除盐水，所述富氧水发生器通过输送装置和加氧管线与给水或凝水系统的加氧点连通，在富氧水发生器内将氧气和除盐水进行融合，再通过原有的加氧管道将富氧水输送至加氧点；本发明液态恒值加氧工艺由于是液体刚性投加，避免了气体调节带来的一系列现阶段难以克服的技术难题，巧妙的运用成熟的工艺、技术，彻底消除溶氧值波动，确保主水管道内壁双层致密氧化膜的完整性和固定性，减小氧化皮脱落几率，并且无需人工操作调节，完全实现加氧自动化。

Description

一种液态恒值加氧系统的加氧方法

技术领域

本发明涉及电力行业给水处理技术领域，具体涉及一种液态恒值加氧系统及加氧方法。

背景技术

氧气在高纯度的水中对金属内壁有钝化作用，可以形成致密的双层钝化保护膜。利用这一原理，在火力发电厂高参数机组中进行加氧处理，可以有效抑制炉前给水系统的流动加速腐蚀，降低给水腐蚀产物含量，避免因给水携带大量腐蚀产物沉积在锅炉省煤器和水冷壁而产生的次生危害；同时加氧处理在减缓锅炉受热面结垢速率、抑制锅炉压差上升、延长锅炉化学清洗周期、增加凝结水精处理系统周期制水量和降低水处理药剂消耗方面有着显著的效果，对于高参数火力发电厂安全运行、节能降耗有重要意义。经核算，对于1000MW机组，实施加氧处理，每年可以带来直接经济效益近100万元，间接经济效益近150万元，同时减少废水排放5万吨，固体废物排放40吨。

电力行业目前水处理加氧工况如图1所示，无一例外是采用氧气直供技术，通过手动或自动调节阀门控制加氧量大小，通过加氧管线输送至给水或凝水系统的加氧点。根据《DLT 805.1-2011火电厂汽水化学导则第1部分锅炉给水加氧处理导则》，省煤器入口(给水)和除氧器入口(凝水)溶氧值要求控制在30～150ug/L，具体数值要结合每个电厂机组的实际运行情况确定。从金属与水的反应原理来分析，水中含氧量均匀、稳定才能保证氧化反应的化学动力稳定，从而使生成的氧化膜厚度均匀、致密光滑，不容易疏松脱落，因此尽可能减小水中溶氧值波动幅值成为加氧技术的关键点。

但是，由于气体本身具有极大的可压缩性，气体流量的调节，受调阀开度、输送压差、管道直径等多方面影响，从而使气体的流量调节过程非常复杂，无法利用调节阀做到线性调节。对于目前电力系统，采用氧气直供技术进行加氧处理，由于加氧点的压力和流量随着机组负荷在不断变化，通过调节加氧系统流量调节阀的开度控制水中溶氧值的目的难以实现，导致给水中氧量波动范围较大。另一方面，电力系统加氧处理过程中，所需氧量极小，压力较高，在电厂运行机组负荷波动较大的情况下，需要流量调节阀能够满足极小流量的高精度控制要求，以便及时准确追踪给水流量变化，迄今为止，国内外尚没有完全能够满足这些要求的产品。

由于上述这些原因，造成了目前电力系统氧气直供加氧技术投运效果较差，氧量波动较大，从而使得很多高参数火力发电机组不得不放弃加氧处理这一先进的处理方式，由此造成了巨大的经济效益损失，同时还对机组安全运行造成了严重影响。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种液态恒值加氧系统及加氧方法，可以将溶氧值稳定在某一恒值，消除波动，真正实现自动加氧。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种液态恒值加氧系统，包括氧气瓶1，还包括与氧气瓶1连通的富氧水发生器4，在氧气瓶1与富氧水发生器4连通的管路上设置有减压器2，所述富氧水发生器4内通有除盐水，富氧水发生器4连接有为氧气与除盐水混合提供动力的动力箱5，所述富氧水发生器4通过加氧管线与给水或凝水系统的加氧点连通， 加氧管线上设置有对富氧水发生器4产生的富氧水流量进行调节整定并输送至加氧点的输送装置3。

所述输送装置3为人工和自动调节两种可切换模式。

上述所述的液态恒值加氧系统的加氧方法，氧气经过减压器2减压后，与除盐水一起进入到富氧水发生器4内，由动力箱5提供动力，对氧气和除盐水进行加压分化、膜渗透处理，生成无挥发、无气泡的高浓度富氧水，由输送装置3通过加氧管道输送至给水或凝水系统的加氧点，输送装置3在输送过程中进行输送速率大小的调节，从而精确控制给水溶氧值变化，使得溶氧值始终维持在恒值。

加氧管线中输送的介质是液态的富氧水，而非单纯的氧气。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、避免了气体自身可压缩性带来的一系列难以克服的控制技术难题，巧妙的运用成熟的工艺和现有资源，从给水或凝结水系统将除盐水引入富氧水发生器，在富氧水发生器内将氧气和除盐水进行融合，通过原有的加氧管线将富氧水输送至加氧点，再次进入给水或凝水系统，整个循环过程不需要增加额外的补充水量节能环保，同时又成功的将所需氧气通过该循环系统输送至主水系统，达到加氧的目的。输送系统内的流动介质由气态氧改为液态富氧水，由于液体不可压缩，该输送过程属于刚性投加，因此彻底解决了由于气体可压缩性带来的无法进行线性流量调节的固有难题，在给水流量变化时，通过调节富氧水的输送流量能够迅速对给水溶氧值进行整定，从而消除给水系统中溶氧值的波动，使之及时回归到控制目标值，维持给水系统中溶氧值在某一恒值，确保主水管道氧化反应化学动力稳定，增强锅炉内壁双层致密氧化膜的完整性和固定性，减小氧化皮脱落几率。

2、气态加氧自动化难以实现的另一个重要原因，是因为小流量气体流量调节阀调节精度不高，尤其在弱氧处理工况时，需要的氧气量极小，依靠线圈吸合实现阀门开度变化的流量自动控制阀，根本不能精确的控制加氧量，由于机组负荷变化比较大，主水系统流量经常在50％甚至更大的范围内波动，气体自动调节阀既要满足大流量时较多加氧量的粗放要求，又需要满足小流量时较少加氧量的精度要求，而目前国内外还找不到这种控制精度高、适应流量范围大、调节线性好的气体流量调节阀，这也是气态加氧自动控制投运效果不好的原因之一。而液态加氧完全可以通过成熟的技术工艺控制输送装置的输送速率，达到控制溶氧浓度的目的，彻底避开了气体流量调节阀门带来的困扰，因此可以从真正意义上实现无人值守的自动化加氧。

附图说明

图1为现有气态加氧系统示意图。

图2是本发明液态恒值加氧系统示意图。

图3为现有气态加氧控制效果图。

图4为本发明液态加氧控制效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的工作原理作更详细说明。

如图2所示，一种液态恒值加氧系统，包括氧气瓶1，还包括与氧气瓶1连通的富氧水发生器4，在氧气瓶1与富氧水发生器4连通的管路上设置有减压器2，所述富氧水发生器4内通有除盐水，富氧水发生器4连接有为氧气与除盐水混合提供动力的动力箱5，所述富氧水发生器4通过加氧管线与给水或凝水系统的加氧点连通，加氧管线上设置有对富氧水发生器4产生的富氧水进行输送并调节整定至加氧点的输送装置3。

本发明液态恒值加氧系统的加氧方法：氧气经过减压器2减压后，与除盐水一起进入到富氧水发生器4内，由动力箱5提供动力，使氧气和除盐水进行加压分化、膜处理，生成一种无挥发、无气泡的高浓度富氧水，由输送装置3通过加氧管道输送至给水或凝水系统的加氧点，输送装置3在输送过程中进行流量大小的调节，从而精确控制给水溶氧值变化，使得溶氧值始终维持在某一恒值。

如图3所示，为某电厂气态加氧控制效果图，从图中可以看出，溶氧浓度从16-75ug/L之间波动，机组负荷带来的水量变化时，气态加氧的自修正能力极差，距离该厂控制目标30-40ug/L的要求偏差较大。因此，很多电厂因为加氧量难以控制而对加氧工艺弃之不用，造成频繁的氧化皮脱落堵塞阀门和蒸汽管道爆管等事故。

如图4所示，为采用本发明液态恒值加氧系统及方法的液态加氧控制效果图，从图中可以看出液态加氧控制值基本维持在35ug/L左右，偏差不超过3ug/L，可见液态刚性投加的优势非常明显。

Claims (3)

1.一种液态恒值加氧系统的加氧方法，所述液态恒值加氧系统包括氧气瓶(1)，与氧气瓶(1)连通的富氧水发生器(4)，在氧气瓶(1)与富氧水发生器(4)连通的管路上设置有减压器(2)，所述富氧水发生器(4)内通有除盐水，富氧水发生器(4)连接有为氧气与除盐水混合提供动力的动力箱(5)，所述富氧水发生器(4)通过加氧管线与给水或凝水系统的加氧点连通，加氧管线上设置有对富氧水发生器(4)产生的富氧水流量进行调节整定并输送至加氧点的输送装置(3)；其特征在于：所述加氧方法为：氧气经过减压器(2)减压后，与除盐水一起进入到富氧水发生器(4)内，由动力箱(5)提供动力，对氧气和除盐水进行加压分化和膜交换处理，生成无挥发、无气泡的高浓度富氧水，由输送装置(3)通过加氧管道输送至给水或凝水系统的加氧点，输送装置(3)在输送过程中进行输送速率大小的调节，从而精确控制给水溶氧值变化，使得溶氧值始终维持在恒值。

2.根据权利要求1所述的加氧方法，其特征在于：加氧管线中输送的介质是液态的富氧水，而非单纯的氧气。

3.根据权利要求1所述的加氧方法，其特征在于：所述输送装置(3)为人工和自动调节两种可切换模式。