江苏电机工程 1997年04期
金瑾临 (华东电管局科技委)
摘要:(全文) 我国对高参数直流锅炉的防腐措施,通常采用挥发性处理,简称AVT,即将给水通过除氧器除氧后再添加挥发性还原剂如联胺,使给水尽可能地彻底除氧,并加氨提高给水pH值,有铜系统的pH值一般控制在8.8～9.2,无铜系统可提高到9.1～9.4甚至9.5,以降低设备及管系的腐蚀,延长设备化学清洗间隔及寿命.但采用燃油锅炉的望亭发电厂,在采用AVT方式处理给水时,给水含铁量虽能达到合格值(<10微克/升),但结垢率仍很高,每次大修都需要化学清洗锅炉,耗去大量人力物力......
我国对高参数直流锅炉的防腐措施，通常采用挥发性处理，简称AVT，即将给水通过除氧器除氧后再添加挥发性还原剂如联胺，使给水尽可能地彻底除氧，并加氨提高给水pH值，有铜系统的pH值一般控制在8.8-9.2，无铜系统可提高到9.1-9.4甚至9. 5，以降低设备及管系的腐蚀，延长设备化学清洗间隔及寿命。
但采用燃油锅炉的望亭发电厂，在采用AVT方式处理给水时，给水含铁量虽能达到合格值(<10微克/升)，但结垢率仍很高，每次大修都需要化学清洗锅炉，耗去大量人力物力还延长了大修工期，运行中由于结垢锅炉总阻力上升，热效率下降，经济损失可观。
德国为解决上述问题进行了试验研究，在1982年正式确立了联合处理简称CWT新技术，它在中性处理(简称NWT)的基础上发展而成，这两种给水处理技术的核心是在流动状态的纯水(要求水的氢交换导电度簇0.1微姆/公分)，并连续均匀地加入100^-200微克/升的氧，(不得小于50微克/升，不得大于6000微克/升)，以提高金属电位到FeZ03稳定钝化区，来达到防腐的目的，而NWT方式是水质在中性状态，因此水质缓冲性很小，稍有污染即
可使pH值在6.5以下，使腐蚀增加。而CWT方式是在给水中加入了微量的氨，使pH值提高到8.0-8.5，克服了NWT的缺点，取得了很显著的效果。
为此望亭电厂与西安热工所，华东电试所在部科技司及有关单位支持下，于1987年协作对望亭电厂12号机进行了联合水处理的试验，取得了较好效果，在1991年通过了部级技术鉴定。
1试验结果
效果:
(1)减少腐蚀速率，使给水腐蚀产物铁的含量由10微克/升降低到5微克/升;
(2)高加及锅炉的腐蚀和结垢速率降低了17%^-52%，延长了设备使用寿命和化学清洗周期;
(3)形成Fe30‘和FeZ03双层保护膜，质地致密、平滑，使锅炉总阻力呈下降趋势，原来在AVT方式时△P为4. 2MPa改用CWT后相同运行期△P降为3. 6MPa，降低了能耗;
(4)原来水冷壁进口节流孔板结垢，局部严重处截面积减少30%-45写改为CWT后基本不结垢，对降低压差有效;
(5)不加还原剂联氨,AVT控制pH值在9.1-9.35，改CWT后pH值控制在8.0-8.5，大大地节约了为提高pH值的加氨量，节省了加药费用;
(6)由于加氨量减少.减轻了凝汽器铜管的腐蚀，延长了精制混床的运行周期，减少了再生次数，节约了再生用的酸、碱，减少了废水处理量，有利于环境保护。
问题:
(1)给水质量:望亭电厂补给水水源为运河水，因工业废水排放影响，受有机物污染严重，在原补给水处理系统中未设置除有机物的装置。这些含有机物的补给水补入给水后，有机物经高加加热分解，使给水氢交换导电度大于。1微姆/公分，后只得改用中压凝结水补充，情况有所好转;
(2)覆盖过滤器使用的ILK木浆纸粉，含有杂质，使出水氢交换后导电度在短期中升到0. 4微姆/公分，只得采用大流量冲洗10分钟再投运;
(3)混床采用体内再生，再生时阴、阳树脂分层效果不好，即使使用了高纯碱(含氯化钠<0. 2%)由专人精心操作，水质在0.08-0.1微姆/公分，未达0.06微姆/公分的理想数值;
(4)水箱不密封，受大气氧及二氧化碳污染，后装了可覆盖90%表面积的塑料球，还未达100%密封的理想条件;
(5)铜质的低压加热器在低温时尚可适合CWT方式处理，但温度较高时，氧及氨对铜管有腐蚀作用，因此低加5及6应更换材质，形成半无铜系统，最理想是改为无铜系统。加氧点设在给水泵入口，易于控制.也能减轻低压加热器的腐蚀;
(6)由于CWT在钢管表面形成的三氧化二铁，颗粒较AVT处理的四氧化三铁细，有时呈胶态，因此使覆盖过滤器压差上升快，周期大大缩短，AVT时周期为144小时，CWT处理后周期缩短到50小时左右，最低仅18小时，后采用减少铺膜量及适当增氨量使pH值在8. 7左右，周期略有延长。
2石洞口第二发电厂改用CWT后的实效
石洞口第二发电厂具有以下特点:
(1)水汽系统无铜材为无铜系统;
(2)补给水系统中有多道去除有机物的设备，如活性碳过滤器，反渗透等，因此补入给水系统后，水质氢交换电导均达理想水平0. 07^-0. 08微姆/公分;
(3)凝水精处理混床采用无前置过滤器空气擦洗混床，再生采用体外再生，分层效果较好，出水电导率一般仅0.06微克/升。具备了上述各项有利条件，因此石洞口二厂在1996年7月份，由原来AVT方式改为CWT方式后，取得了明显效果:
a.给水氢交换导电度以前为0.07^-0. 08微姆/公分，改后为0. 06微姆/升，含铁量原来小于5微克/升，一般3-4微克/升，改后降为1微克/升.蒸汽含钠量以前为1. 2微克/升，现降为0. 6微克/升，二氧化硅以前为2. 7微克/升，现降为1. 9微克/升;
b.锅沪总阻力每平方公分下降了3.06公斤;
c.于加氨量减少，混床周期延长，由原来一周再生一次，延长到60天，减少了再生耗药量约18万/年，减少了排废处理量，处理用药量约4万/年，出水水质提高，出水氢交换导电度由原来0. 12微姆/公分下降到0. 1微姆/公分以下。
3采用CWT的注意事项(德国介绍)
(1)给水加氧处理对给水泵碳化钨密封环有选择性腐蚀，应改用碳化硅密封环。
(2)含氧给水对水系统调节阀用钻基合金堆焊的部件有选择性腐蚀，可用经油淬火硬化的马氏体高铬合金钢X22CrNi17(含铬16Yo^-18%,镍1. 5%-5%)来代替。
(3)加氧的药品有过氧化氢和气态氧，以焊接用氧(气瓶或管道)为多数，加氧点可选择凝结水母管(凝结水处理设备后)和给水泵入口两处中的一点或两者均可加。气态氧的加氧装置由调压阀、流量计、针形阀及压力保护装置等组成。
(4)过热器管及再热器管在德国曼海姆电厂不用奥氏体钢，采用最多的是一种含铬12%的铁素体钢。
(5)凝给水处理系统中对过滤器的要求亦应适当改变，由于三氧化二铁的颗粒较细，应改用3微米滤元的过滤器，并应注意材料的化学稳定性，要注意有机材质的分解问题。
4结论与建议
CWT给水处理方式在欧州使用已取得很好的经验，它与以前还原处理的方式不同，以前是彻底地除氧，而CWT是加氧，在给水中杂质含量极低的条件下，可使直流炉得到保护，且能延长酸洗间隔。
美国超临界机组在采用AVT方式时，腐蚀积垢间题未能很好解决，美国电力研究协会支持采用CWT方式处理给水，认为使用AVT方式效果不好的机组可用CW1，来替代，但这类处理方式必须强调高纯度的给水，并注意系统使用的材质。
华东地区已有望亭电厂12号机组工业性试验及石洞口二厂投运的结果，在运行中都取得了一定成绩。相信经过一个大修周期的考验和全面检查分析后，会得出更完整的结论。
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