火力发电厂中给水加氧的原理
给水加氧处置(OT)是在高纯度给水中参加过量的氧化剂(O2或H2O2)以抵达减缓热力设备腐蚀的意图，它与给水除氧的 AVT还原性水工况截然相反，是一种氧化性水工况。加氧处置是20世纪70年代德国开发出来的一种新式的炉水处置办法，不久便用于前苏联、意大利、丹麦等欧洲国家，近 20a来，澳大利亚、日本、美国等国家也相继运用了这一技能。我国于20世纪80年代末首先在华东某电厂一台 300MW直流锅炉上运用。OT 处置推广运用较快，首要是因为该种处置办法有显着的效益。选用OT处置后，锅内堆积物量削减、腐蚀损坏降低、直流炉炉管和加热器压降疾速升高问题得到了处置、锅炉根除频率降低、凝聚水净化设备作业周期延伸、给水管道FAC大有改进等。因而，其时德国、日本、前苏联和中国等许多国家将OT 处置办法列入国家规范，如表1所示。
OT处置办法自身也在不断发展。开始是中性处置(NWT)，它是将O2参加中性的高纯水中，因为NWT 处置对水的pH值不起任何缓冲性，少数酸性物就会导致 pH 值降低，甚至有导致酸性腐蚀和氢脆的能够，加之咱们忧虑碳钢在低温区的腐蚀速度高和铜合金的腐蚀等问题，研讨开发了给水添加少数氨，将给水pH值由6.5-7.0提至8.0-8.5，一起加氧处置的办法，称为联合水处置(CWT)。从运用计划来看，开始用于全铁部件的直流炉，后又扩大到凝汽器和低压加热器是铜合金的直流炉，其时已用于汽包锅炉。
1 加氧处置原理及首要操控政策
从热力学观念来看，锅炉给水选用除氧的AVT处置时，碳钢的腐蚀电位在-0.30V左右，给水pH在8.8-9.5之间，从Fe-H20 电位pH图能够看到，处于钝化区，钝化膜是Fe3O4。给水加氧后，碳钢的腐蚀电位会升高数百毫伏抵达 0.15-0.30V，如图 1所示，碳钢外表原Fe3O4 膜中有些Fe 2+会进一步氧化生成 Fe2O3，其反响：
2Fe 2+ +1/2O2+2H2O——Fe2O3+4H+
因而，在有氧纯水中，碳钢外表构成双层氧化膜，内层是磁性氧化铁（Fe3O4）膜，外层是Fe2O3膜，这样的双层氧化膜能更有用阻碍碳钢的腐蚀。许多试验证明：在中性纯水（电导率〈0.1μS/cm)中，加氧使碳钢的腐蚀速度降低 2-3个数量级。
在有氧的高纯水中，影响碳钢和铜合金腐蚀的首要要素有pH 值、氧浓度和电导率等。
1.1 给水pH 值
碳钢在无氧除盐水中的腐蚀速度与pH 值有关，跟着 pH 值的升高，碳钢的腐蚀速度逐渐降低；而在有氧的除盐水中，碳钢的腐蚀速度在 pH 值为7 时降得很低，而且不再跟着pH 值的升高有所改动，如图2 所示。
从热力学观念来看，在无氧或有氧的高纯水中，铜均处于钝化状况，不过在无氧的高纯水中，铜外表构成浅黄色的氧化亚铜(Cu2O)，在有氧的高纯水中，构成黑色的氧化铜(CuO)，后者在纯水中的溶解度大于前者，且二者均受高纯水pH 值的影响，pH值在 8.5-9.0 计划内，铜合金的腐蚀速度可达很低(一般加氨量 100μg/l左右)。当 pH>10 时，因为生成铜氨络合物，铜合金的腐蚀速度显着添加。国内某电厂直流炉选用CWT处置作用标明：当给水pH 值操控在8.7±0.1计划内，低压加热器出口水中铜含量均低于AVT处置时的5.0 μg/l水平，炉前给水的铜含量也可抵达AVT处置时的 2.6μg/l 水平，而给水pH值降至 8.3 时，给水中铜含量将比AVT处置时添加60%。国内另一电厂施行 CWT处置时，pH值操控在8.7-8.9，低压加热器出口水中铜含量接近AVT处置时的 5.0μg/l 水平。
1.2 氧浓度
坚持纯水中的氧浓度是为了包管碳钢的腐蚀电位高于其钝化电位。日本等国在这方面做了一些有利的作业，图 3为日本砂川电厂 4号机组选用CWT处置时，溶解氧量与腐蚀电位的联络，当水中溶解氧在 20-50 μg/l时，电位能够进入Fe2O3区域，加氧最低浓度为 20μg/l，可是世界上绝大多数选用CWT处置的国家推荐加氧最低浓度为50μg/l，此外，试验还发现坚持 Fe2O3 的电位所需氧浓度比生成 Fe2O3的电位所需氧浓度低得多。
图4 为日本砂川电厂 4 号机组选用CWT处置时，在开、停炉时辰腐蚀电位的改动状况。腐蚀电位在0-100mV 之间，改动最大值为100mV，电位依然处于电位-pH 图中 Fe2O3 区域，阐明开、停机组时辰也可选用 CWT处置。
在中性纯水中，加氧会使铜合金的腐蚀速度急剧增大，如图5 所示，因而，在低压加热器为铜合金资料的机组上选用 CWT 处置时，有必要操控给水中氧浓度在合适的浓度。据原苏联分析，经过低压加热器的给水氧浓度操控在70-120μg/l计划，铜合金腐蚀速度最低；国内现场试验作用标明：关于铜铁部件的热力体系，给水中氧浓度操控在100±20 μg/l 时，低压加热器体系出水和炉前给水中铜含量不会高于AVT处置时的值。可见两者的试验作用完全一致。
1.3 给水电导率
在加氧水中，电导率与碳钢的腐蚀速度近似于线性联络，如图 6 所示。跟着给水的电导率添加，碳钢的腐蚀速度会显着添加。实际上，水的电导率是水中杂质含量的归纳反映，电导率高，杂质含量就多，水中的杂质特别是氯离子阻碍正常的磁性氧化铁保护膜的生成，反响如下：
2Fe 2+ +H2O +1/2O2 +8Cl- ——2- +2OH-
研 究 结 果 表 明 ： 当 水 的 阳 离 子 电 导 率 为0.1μS/cm 时，跟着氧浓度的添加(跨越 50μg/l)，碳钢的腐蚀速度会显着降低；而当阳离子电导抵达0.3μS/cm 时，腐蚀速度开始增大，这就是为什么世界各国将阳离子电导率=0.3 做为门限值，当给水阳离子电导率大于此值时，应连续加氧处置。
2 汽包锅炉加氧处置
其时，加氧处置已开始在汽包炉上运用，表2是美国和我国汽包炉加氧处置给水和炉水操控政策。能够看出，与直流炉加氧处置比较，汽包锅炉加氧处置有以下不一样。
(1) 汽包锅炉选用 OT 处置比直流炉要高些，前者需求给水阳离子电导率<0.1μS/cm，而后者只需求阳离子电导率<0.2μS/cm。
(2) 汽包锅炉有炉水浓缩问题，因而，严峻操控炉水水质是施行 OT处置的要害之一。美国规则炉水阳离子电导率<3μS/cm，我国空冷机组规则炉水阳离子电导率<1μS/cm，两国规范中对炉水氯离子都有规则，且一样，即Cl-<100μg/l。
(3) 汽包锅炉加氧处置还对降低管和底部水冷壁氧浓度有需求，规则有必要小于 5μg/l，不然炉水中杂质发作浓缩时能够产生点蚀。
3 OT处置利益
长时辰现场运用证明OT处置具有以下利益：
3.1 汽水体系中 Fe浓度显着降低
日本直流锅炉选用 CWT处置后，热力体系各部位的铁浓度大大降低，仅为 AVT处置时的1/2-1/4。国内某电厂 1 台 500MW超临界直流锅炉选用CWT处置后，给水铁离子平均值由曾经AVT处置的5.6μg/l 降低至0.3μg/l，降低80%，凝聚水和高加疏水的铁离子浓度也有显着降低，其浓度仅为 AVT 处置时辰的 10-20%。
3.2 锅炉的结垢速度显着降低
日本现场运用发现，CWT处置时，锅炉各部位的结垢速度仅为 AVT 处置时的 1/2-1/3。国内某电厂 1 台 300MW亚临界直流锅炉选用CWT 处置仅 1a，查看发现：CWT处置时辰锅炉结垢速率为39.99g/(m2 a)，与AVT 处置比较，结垢速度降低了54.6%。国内另一电厂直流锅炉选用 CWT处置后，省煤器和水冷壁垢的堆积速度比 AVT处置时别离降低69%和87%。
3.3 锅炉和给水加热器的压降显着降低
国内某电厂 1台 500MW直流锅炉，AVT处置作业 2 年多，锅炉压差从 4.4MPa上升至7.6MPa；而在CWT处置作业半年后，压差已由正本的7.6MPa降低至 6.1MPa，给水泵转速随锅炉压差降低而减慢，满负荷时汽泵转速从4425r/min 降低到 4222r/min，耗汽量相应削减，机组功率行进。
日本某电厂作业履历也证明：与AVT处置比较，CWT处置的锅炉压降和给水加热器压降别离削减 15kg/cm2 和 5kg/cm2。
3.4 凝聚水除盐设备作业周期延伸
选用CWT处置后，凝聚水除盐设备再生频率只需AVT 处置时的 1/5-1/10，然后削减了再生剂用量，降低了作业费用，也有利于环境保护。
学习一下，感谢楼主了、、、、
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