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摘要：机组安全经济运行，采用合理的锅炉水处理方式是十分必要的。
关键词：加药；加氧；给水处理
一、概况
近年来，燃煤大容量锅炉的数量剧增，燃煤发电厂竞争激烈，发电厂利用小时数下降，电网对发电厂非停考核更加严格，这就要求燃煤发电厂设备可靠性高。同时防止锅炉四管爆管，对锅炉水质要求更高。经过多年研究和试验，锅炉给水、凝结水加药工艺不断优化，特别采用给水、凝结水加氧处理工艺应用。
二、给水处理方式
1.大容量锅炉给水采用的处理方式：还原性全挥发处理、弱氧化性全挥发处理、加氧处理。
（1）还原性全挥发处理是指锅炉给水加氨和还原剂的处理，简称AVT（R）。给水加氨是为了提高pH。适宜的pH可以最大限度地减缓金属材料的腐蚀速度。最佳pH值为9.2～9.6。铜合金最佳的pH值为8.5～9。由于除盐水箱不严密会溶入一些二氧化碳，除氧器运行工况不正常，使给水中含有一定量的二氧化碳。氨和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，消耗部分氨。因此，实际加氨量比理论加氨量大一些，多加量与二氧化碳含量有关。
还原性全挥发处理不足。在上世纪80年代以前，在世界范围内几乎所有的锅炉给水都采用还原性全挥发处理。后来试验发现，水质在达到一定纯度后，加联氨对钢铁不但没有好处，有时反而会使给水和湿蒸汽系统发生流动加速腐蚀。给水进行全挥发处理时，钢铁表面是双层氧化膜，外层是Fe3O4膜，这种膜不致密，孔隙率大，溶解度也较大。特别是在150～180℃、pH较低以及流速大的条件下，Fe3O4膜的溶解速度加快，这种情况就称为发生了流动加速腐蚀。
（2）弱氧化性全挥发处理是指锅炉给水只加氨不加联氨的处理方式，简称AVT（O）。
加氨的作用与还原性全挥发处理是相同的，即为了提高给水的pH。不加联氨使给水中保留少量的溶解氧，在有氧的条件下，钢材表面的Fe3O4氧化膜可被氧化为Fe2O3，Fe2O3膜比较致密，耐冲刷性能好，能明显减轻或消除流动加速腐蚀。给水采用弱氧化性全挥发处理或加氧处理可以实现有氧的工况。。
（3）加氧处理是指向锅炉给水中加氧的处理方式，简称OT。加氧处理又分为两种：联合水处理（CWT）和中性水处理（NWT）。给水联合处理是指锅炉给水加氧和微量氨使给水呈微碱性的氧化性处理。中性水处理是指锅炉给水只加氧不再加任何药剂，使水呈中性的氧化性处理。
三、给水加氧处理优点
1.热力系统含铁量
给水处理采用加氧方式后，由于热力系统形成的双层氧化保护膜使金属表面处于完全钝化状态，有效抑制了流动加速腐蚀，给水系统铁的浓度明显降低。另外随着水汽系统的循环，加热器疏水系统的氧浓度得到上升，水相金属表面生成氧化保护膜，使疏水系统也得到保护。
2.精处理的运行周期及系统加药量
OT工况下，凝结水精处理系统的制水量运行周期延长了数倍，精处理的再生次數明显减少，再生酸碱用量及水耗节约效果显著。由于OT 工况下pH 值维持在8.0～9.0，较AVT 工况的9.0～9.6 明显降低，精处理出口的加氨量由约1 000ug/L 降低至200ug/L，氨水消耗量大大减少。
3.锅炉的结垢速率
机组采用给水加氧后，金属表面形成的保护膜使热力系统内铁的浓度大幅度降低，铁的氧化物在热负荷区的沉积速率随之减小，水冷壁结垢情况得到改善，同时也延长了锅炉化学清洗的周期。
4.停运保护
机组停运时，可提前4h停止加氧，并打开除氧和高压加热器排气门，加大凝结水精处理出口的加氨量，尽快提高给水pH 值至9.3～9.6。此外在停运期间也不应采用成膜胺保养（如十八胺等保护药品），锅炉机组进行OT处理所形成的水合氧化铁表面膜就有停用保护作用。
四、直流锅炉给水加氧处理的条件
1.精处理是保证直流锅炉给水品质的重要手段。首先凝结水系统应配备100%全流量精处理设备，运行中应采取措施保证精处理设备有足够的缓冲能力，避免引起水质波动，同时定期检测树脂特性，保证净化效果。
2.保证给水水质的高纯度性，给水的氢电导率小于0.15us/cm（25℃），比电导0.8～1.5us/cm，给水的pH 值控制在8.0～9.0 之间。
3.防止凝汽器和凝结水系统漏入部分空气。对于水汽系统有铜加热器的机组，应通过专门试验，在确定加氧后水汽系统中铜的浓度不会增加后，才能采用给水加氧处理工艺。
4.定期维护选择腐蚀性材料部件。给水加氧后，使用在汽水、疏水管道上含钨、铬、钴合金材料的调节阀易发生选择性腐蚀，造成水质污染或阀门卡涩，需对相关设备加强检测和缩短检修维护周期，确保无缺陷运行.同时也应选用抗氧化性能和抗脱落性能更好的材料。
5.新机组投运3～6个月后，待机组运行稳定、水质满足加氧要求时，应尽早考虑实施给水加氧处理的转换；高参数、大容量锅炉系统较为复杂，机组工况急剧变化或低负荷时容易发生个别炉管内介质流动不良，形成闭塞区，给水加氧会加重闭塞区腐蚀，因此，控制较低的加氧量（50～100μg/L）可以有效降低腐蚀。
6.已经投运数年的机组，应割管检测锅炉系统的结垢情况，锅炉水冷壁管内的结垢量应小于200 g/m2，否则，必须在进行锅炉（包括炉前给水系统）的化学清洗后，才可转入给水加氧处理。
7.过热器和再热器高温氧化层检查。加氧前，检查过热器和再热器高温氧化层厚度，掌握氧化皮剥落的情况，防止剥落的氧化皮堵塞受热面管弯头。
8.在线化学仪表满足加氧处理工艺所要求的检测能力。氧表、钠表、电导率表要准确、可靠。
9.加氧工况下除氧器及加热器的排气门应微开或定期开启。机组在进行给水加氧后，除氧器成为混合式加热器，起到水箱的作用，其排气门一般关闭。当凝汽器或凝结水系统不严密，可能造成系统内渗入空气，出现不凝结气体超标和二氧化碳酸性腐蚀的现象。因此，必须根据化验结果适时微开或定期开启除氧器排气门，除去水汽系统中部分不凝结气体和微量二氧化碳。
五、结束语
综上所述，给水加氧技术在超（超）临界直流锅炉的应用具有优良的安全及经济价值，对于新建机组，应根据实际情况，尽早开展加氧技术的相关试验，如最优加氧量和最优pH 值的确定、除氧器及加热器排气门的开度、氧化还原电位的控制等环节，这对于优化火电厂锅炉给水品质，乃至机组的长期稳定运行具有重要意义。
参考文献：
[1]大唐国际发电股份有限公司 编 火力发电厂辅控运行
[2]施燮钧 编 热力发电厂水处理
关键词：加药；加氧；给水处理
一、概况
近年来，燃煤大容量锅炉的数量剧增，燃煤发电厂竞争激烈，发电厂利用小时数下降，电网对发电厂非停考核更加严格，这就要求燃煤发电厂设备可靠性高。同时防止锅炉四管爆管，对锅炉水质要求更高。经过多年研究和试验，锅炉给水、凝结水加药工艺不断优化，特别采用给水、凝结水加氧处理工艺应用。
二、给水处理方式
1.大容量锅炉给水采用的处理方式：还原性全挥发处理、弱氧化性全挥发处理、加氧处理。
（1）还原性全挥发处理是指锅炉给水加氨和还原剂的处理，简称AVT（R）。给水加氨是为了提高pH。适宜的pH可以最大限度地减缓金属材料的腐蚀速度。最佳pH值为9.2～9.6。铜合金最佳的pH值为8.5～9。由于除盐水箱不严密会溶入一些二氧化碳，除氧器运行工况不正常，使给水中含有一定量的二氧化碳。氨和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，消耗部分氨。因此，实际加氨量比理论加氨量大一些，多加量与二氧化碳含量有关。
还原性全挥发处理不足。在上世纪80年代以前，在世界范围内几乎所有的锅炉给水都采用还原性全挥发处理。后来试验发现，水质在达到一定纯度后，加联氨对钢铁不但没有好处，有时反而会使给水和湿蒸汽系统发生流动加速腐蚀。给水进行全挥发处理时，钢铁表面是双层氧化膜，外层是Fe3O4膜，这种膜不致密，孔隙率大，溶解度也较大。特别是在150～180℃、pH较低以及流速大的条件下，Fe3O4膜的溶解速度加快，这种情况就称为发生了流动加速腐蚀。
（2）弱氧化性全挥发处理是指锅炉给水只加氨不加联氨的处理方式，简称AVT（O）。
加氨的作用与还原性全挥发处理是相同的，即为了提高给水的pH。不加联氨使给水中保留少量的溶解氧，在有氧的条件下，钢材表面的Fe3O4氧化膜可被氧化为Fe2O3，Fe2O3膜比较致密，耐冲刷性能好，能明显减轻或消除流动加速腐蚀。给水采用弱氧化性全挥发处理或加氧处理可以实现有氧的工况。。
（3）加氧处理是指向锅炉给水中加氧的处理方式，简称OT。加氧处理又分为两种：联合水处理（CWT）和中性水处理（NWT）。给水联合处理是指锅炉给水加氧和微量氨使给水呈微碱性的氧化性处理。中性水处理是指锅炉给水只加氧不再加任何药剂，使水呈中性的氧化性处理。
三、给水加氧处理优点
1.热力系统含铁量
给水处理采用加氧方式后，由于热力系统形成的双层氧化保护膜使金属表面处于完全钝化状态，有效抑制了流动加速腐蚀，给水系统铁的浓度明显降低。另外随着水汽系统的循环，加热器疏水系统的氧浓度得到上升，水相金属表面生成氧化保护膜，使疏水系统也得到保护。
2.精处理的运行周期及系统加药量
OT工况下，凝结水精处理系统的制水量运行周期延长了数倍，精处理的再生次數明显减少，再生酸碱用量及水耗节约效果显著。由于OT 工况下pH 值维持在8.0～9.0，较AVT 工况的9.0～9.6 明显降低，精处理出口的加氨量由约1 000ug/L 降低至200ug/L，氨水消耗量大大减少。
3.锅炉的结垢速率
机组采用给水加氧后，金属表面形成的保护膜使热力系统内铁的浓度大幅度降低，铁的氧化物在热负荷区的沉积速率随之减小，水冷壁结垢情况得到改善，同时也延长了锅炉化学清洗的周期。
4.停运保护
机组停运时，可提前4h停止加氧，并打开除氧和高压加热器排气门，加大凝结水精处理出口的加氨量，尽快提高给水pH 值至9.3～9.6。此外在停运期间也不应采用成膜胺保养（如十八胺等保护药品），锅炉机组进行OT处理所形成的水合氧化铁表面膜就有停用保护作用。
四、直流锅炉给水加氧处理的条件
1.精处理是保证直流锅炉给水品质的重要手段。首先凝结水系统应配备100%全流量精处理设备，运行中应采取措施保证精处理设备有足够的缓冲能力，避免引起水质波动，同时定期检测树脂特性，保证净化效果。
2.保证给水水质的高纯度性，给水的氢电导率小于0.15us/cm（25℃），比电导0.8～1.5us/cm，给水的pH 值控制在8.0～9.0 之间。
3.防止凝汽器和凝结水系统漏入部分空气。对于水汽系统有铜加热器的机组，应通过专门试验，在确定加氧后水汽系统中铜的浓度不会增加后，才能采用给水加氧处理工艺。
4.定期维护选择腐蚀性材料部件。给水加氧后，使用在汽水、疏水管道上含钨、铬、钴合金材料的调节阀易发生选择性腐蚀，造成水质污染或阀门卡涩，需对相关设备加强检测和缩短检修维护周期，确保无缺陷运行.同时也应选用抗氧化性能和抗脱落性能更好的材料。
5.新机组投运3～6个月后，待机组运行稳定、水质满足加氧要求时，应尽早考虑实施给水加氧处理的转换；高参数、大容量锅炉系统较为复杂，机组工况急剧变化或低负荷时容易发生个别炉管内介质流动不良，形成闭塞区，给水加氧会加重闭塞区腐蚀，因此，控制较低的加氧量（50～100μg/L）可以有效降低腐蚀。
6.已经投运数年的机组，应割管检测锅炉系统的结垢情况，锅炉水冷壁管内的结垢量应小于200 g/m2，否则，必须在进行锅炉（包括炉前给水系统）的化学清洗后，才可转入给水加氧处理。
7.过热器和再热器高温氧化层检查。加氧前，检查过热器和再热器高温氧化层厚度，掌握氧化皮剥落的情况，防止剥落的氧化皮堵塞受热面管弯头。
8.在线化学仪表满足加氧处理工艺所要求的检测能力。氧表、钠表、电导率表要准确、可靠。
9.加氧工况下除氧器及加热器的排气门应微开或定期开启。机组在进行给水加氧后，除氧器成为混合式加热器，起到水箱的作用，其排气门一般关闭。当凝汽器或凝结水系统不严密，可能造成系统内渗入空气，出现不凝结气体超标和二氧化碳酸性腐蚀的现象。因此，必须根据化验结果适时微开或定期开启除氧器排气门，除去水汽系统中部分不凝结气体和微量二氧化碳。
五、结束语
综上所述，给水加氧技术在超（超）临界直流锅炉的应用具有优良的安全及经济价值，对于新建机组，应根据实际情况，尽早开展加氧技术的相关试验，如最优加氧量和最优pH 值的确定、除氧器及加热器排气门的开度、氧化还原电位的控制等环节，这对于优化火电厂锅炉给水品质，乃至机组的长期稳定运行具有重要意义。
参考文献：
[1]大唐国际发电股份有限公司 编 火力发电厂辅控运行
[2]施燮钧 编 热力发电厂水处理