火电厂锅炉给水加氧处理技术探讨

火电厂锅炉给水加氧处理技术探讨

王翼泽

国家能源集团河曲电厂 山西省 忻州市 036500

摘要：现阶段我国经济发展迅速，这得益于我国火电厂的发电工作对社会生产所用电的支撑。火电厂的正常运转对于保障人民群众生活、公共单位运行以及企业生产用电得到正常供应就有十分重要的意义。但现阶段我国火电厂发电过程中仍存在着一些问题急需解决，如锅炉的氧化污垢、锅炉压差上升较快等问题，这就给火电厂的发电工作带来了制约。针对上述问题，本文基于火电厂锅炉给水加氧技术的原理和应用范围，详细探讨了集水站的处理技术及其作用。

关键词：火电厂；锅炉；给水加氧处理技术

引言

随着我国经济发展规模的不断增加，我国的电力需求也与日俱增，这就给当前主要用电来源的火力发电企业带来了巨大压力。为了满足社会生产所需要的电力，改进和创新火力发电技术，保持火力发电设备的正常运转是当前火力发电企业工作的重中之重。但当前的火力发电设备在运转过程中仍存在一些缺陷，在一定程度上阻碍了发电效率的提升，其中发电厂锅炉内部存在氧化污垢以及锅炉压差上升较快的现象就是发电厂运行过程中比较突出的两个问题[1]。而上述两个问题产生的主要原因就是由于给水系统中水的含铁量较大，从而导致锅炉及水系统受到腐蚀的速度加快。因此为了维持火力发电设备中锅炉的正常运转，相关技术人员就必须解决给水系统中腐蚀现象的发生。而针对这一问题的解决方法，大多数国家目前采用了给水加氧处理技术，在一定程度上有效的遏制了腐蚀现象的发生。

1.给水加氧处理技术的原理

为了有效解决给水系统中金属材质的腐蚀现象，目前最主要的解决方法就是采用给水加压技术。这一技术的主要内容就是在供水中加入氧气，氧气随着水的流动与集水系统中金属材料相接触，通过氧化反应致使金属材料表面形成一层致密的金属氧化物保护膜，从而有效的避免集水系统中金属材质与其他物质的反应物发生反应，最终达成避免或减少金属腐蚀现象的发生[2]。在以往的火电厂锅炉给水系统中，正是由于水与给水系统中的金属材质发生反应，尤其是在不同的水温环境下这种反应的速率也不尽相同，但反应所产生的沉淀物会源源不断的堆积在给水管道中，最终沉淀在锅炉底部。由于这些沉淀物具有较低的导热系数，其粘附在锅炉底部会导致锅炉的导热效率降低。其实随着沉淀物的堆积量增加，给水系统中水流量也会下降，长时间的积累就会导致锅炉内部的气压差增大。无论是锅炉底部的氧化物污垢还是内部较大的压差都会导致发电效率的降低。因此这也凸显出了给水加氧处理技术的作用，通过氧化形成金属氧化物杜绝金属的腐蚀，这就避免了氧化物污垢和温差现象的产生。

2.给水加氧处理技术的适用范围

在锅炉给水系统中使用给水加氧处理技术，可以有效降低给水系统中的含铁量，避免因含铁量较高而导致锅炉腐蚀现象的发生。但并非任何情况下都可以使用给水加氧处理技术，在当前大多数火电厂锅炉及水系统中使用的水通常都是高纯度水，高纯度水中的矿物质含量很低，可以有效的抑制水中金属发生反应，而纯度较低的水往往发生反应的速率较快，因此这种处理技术就必须在高纯度水的前提下使用。同时为了保证给水系统中水质的纯度，就可以在给水系统中配置凝结水精处理装置，确保水质有较高的纯度。此外还需要对水处理装置进行加热，以控制水系统的气压，避免压差过大的现象发生。尤其注意水处理装置要避免使用铜材料，这是由于铜在一定的温度下配合氧发生化学反应，从而导致水处理装置失效。

3.给水加氧处理技术的作用

3.1凝结水质精处理

使用给水加氧处理技术处理凝结水质是借用该技术使氧化还原的点位发生相应的变化，从而导致给水系统中铁元素的浓度发生变化。如果给水系统中所使用材料为碳钢材料时，通过加氧处理会使金属表面发生反应形成四氧化三铁，四氧化三铁是一种磁性氧化物，其覆盖在金属表面会形成一层致密的保护膜。此外由于正三价的铁在水中溶解度较低，因此可以利用这一特性减缓锅炉内腐蚀物的产生，此外还可以降低沉淀物的沉积速率。给水加氧处理技术在火电厂锅炉系统中的多年应用表明，加氧所产生的氧化物薄膜具有很强的耐腐蚀性，可以有效降低腐蚀现象的发生。

3.2取样检查

为保证火电厂的发电量，锅炉系统需要连续运转，为避免锅炉底部沉淀污垢的存在，相关管理人员就需要定期对锅炉给水系统中的含铁量进行检测。如果检测时发现含铁量较低，但锅炉底部仍存在较为严重的沉淀污垢现象，那么就说明检测环节出现了问题。在锅炉给水系统中由于加氧技术的应用，水冷壁的附着物在氧的作用下会发生腐蚀，而管理人员为了消除水冷壁处所发生的氧腐蚀现象，就需要对集水系统中水冷壁处的含氧量进行检测，以避免氧腐蚀现象的发生。

3.3加氧控制

在给水系统中使用加氧技术，也需要结合多种因素考虑对氧气进行控制。在锅炉中进行加氧时要保证加氧的位置科学合理，避免发生其他锅炉结构氧化现象的发生。此外还要对加氧的氧气流量进行控制，通常是使用自动控制和手动调节相结合的方式，避免氧气流量过大而导致压强的增加，或者氧气流量较小而无法达到相应的保护作用。

3.4锅炉污垢清理

在对锅炉给水系统进行加氧处理之前，首先要对锅炉中的沉淀污垢进行清理，从而有利于氧气与锅炉金属材料进行氧化反应形成致密的氧化物保护层。而如果在进行给水加氧处理之前没有对给水系统中的污垢进行清理，那么虽然加氧处理会降低沉淀物的继续产生，但无法对已有的沉淀物产生作用，这就导致该技术无法消除原有的沉淀污垢对锅炉传热工作效率的影响。

4.给水加氧处理技术的影响

4.1对疏水系统的影响

在锅炉系统的运行过程中，可以通过锅炉的疏水系统进行持续的加热，当达到一定温度时，会导致锅炉内的气体和液体发生剥离作用。而疏水系统的一些腐蚀物体就会脱落流入除氧器。腐蚀物如果沉积在锅炉底部，也会相应的降低锅炉的导热运行效率，长此以往也会导致锅炉系统的稳定性变差。借助于给水加氧处理技术，疏水系统中一些金属材料表面也可以形成致密的保护膜，保护疏水系统不会受到金属的腐蚀，避免腐蚀物、沉淀物的产生，从而也避免了锅炉设备的腐蚀现象。

4.2对蒸汽系统的影响

迄今为止，加氧技术已经在世界范围内发展了30余年，而在火电厂锅炉系统中的给水加氧技术的应用也比较成熟，目前世界上90%以上的锅炉已经使用了该技术对其进行保护。并且给水加氧处理技术在我国锅炉系统中的应用也曾遇到过多种问题，诸如氧气输送中断、气门卡涩等问题。氧气输送中断是由于加氧技术的不成熟导致的，而气门卡涩从现象经证实并不是给水加氧处理技术导致的问题，目前也主要是通过对锅炉系统中气门的表面进行清理，避免表面氧化物的影响来解决这一问题。

结论：火电厂供电一直以来都是我国社会生产和发展用电的最主要来源，因此火电厂的正常供电对于促进社会发展具有十分重要的意义。而在火电厂发电中维护锅炉的正常运转是重中之重，因此发电企业要致力于消除影响锅炉设备运转的不利因素。锅炉的给水系统中水质中含有较大的含铁量，会加剧锅炉系统的腐蚀现象发生，因此，采用给水加氧处理技术可以有效的改善水质，减小锅炉系统的腐蚀现象，降低给水系统的压差，从而有效提升锅炉的运转效率。

参考文献：

[1] 刘勋. 火电厂锅炉给水加氧处理技术研究[J]. 山东工业技术,2017(11):194.

[2] 姚丽佳, 王如龙. 试析如何提高火电厂锅炉给水加氧处理技术[J]. 中国新信,2018,20(18):216.