[实用新型]一种全自动加热器疏水加氧装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力及动力工程控制技术领域，具体是涉及一种全自动加热器疏水加氧装置。

背景技术

现有的超(超)临界火力发电机组直流锅炉水汽循环系统和高压加热器疏水系统的结构分别如图1和图2所示。

如图1所示，在直流锅炉中，除氧器的给水经给水泵升压后，顺序地流经高压加热器管程、省煤器、水冷壁系统，完成给水的加热、蒸发，并经过三级过热器等受热面变成过热蒸汽送出锅炉，进入汽轮机高压缸做功，做完功的冷再热蒸汽返回锅炉再热器(即末级再热器)重新升温变为热再热蒸汽，继而顺序进入汽轮机中压缸和低压缸做功，排汽进入凝汽器冷凝，然后经凝汽器热井中汇合的凝结水、疏水以及外界补给水经凝结水泵送往凝结水精处理装置、轴封加热器、低压加热器后进入除氧器，再次依靠给水泵的动力进行下一个循环。

高压加热器壳程为汽轮机排出的部分高温蒸汽，利用高温蒸汽对管程中的给水进行加热。该部分高温蒸汽释放一部分热量后变为液体，以疏水的形式返回至除氧器内，并与其中的给水混合进行后续的循环。高压加热器的疏水采用逐级自流方式。如图2所示，高压加热器一般为串连设置的三级高压加热器，每级高压加热器可由单个高压加热器或并联设置的多组高压加热器组成。

高压加热器疏水系统的特定处理工艺导致该系统的流动加速腐蚀(FAC)，这种腐蚀是在特定的水汽温度区间、高流速、特定化学工况下(还原性处理和全挥发处理)发生的，此时，疏水介质的氧化还原电位(ORP)很低(小于0)，温度在常温到300℃之间区域，水与碳钢通过电化学反应生成疏松的四氧化三铁磁性氧化膜，无法使金属进入钝化区生成致密的氧化铁保护膜。流动加速腐蚀使疏水中铁的含量高，这种四氧化三铁膜的溶解度在大约150℃-200℃溶解度最大，且具有较强的磁性，在一些铁磁性材质的阀门和孔洞处，如高压加热器疏水阀(在#1高压加热器、#2高压加热器和#3高压加热器壳程出口均设有疏水阀)、减温水调节阀、取样阀等处形成沉积和周期性堵塞，对机组的调节性能造成影响。

目前的加氧处理主要是针对给水的加氧处理，还未有针对疏水的加氧处理的相关报道。因此，为了定向解决高压加热器系统FAC问题，防止高压加热器疏水阀堵塞，既提升疏水氧化还原电位，又不至于有过多氧进入蒸汽系统，探索实用新型一种新型的全自动安全经济的锅炉高压加热器汽侧(疏水)加氧装置及方法，将具有深远的经济效益和社会效益。

实用新型内容

本实用新型提供了一种全自动加热器疏水加氧装置，避免疏水对高压加热器疏水阀的周期性堵塞，且该装置可实现加氧的全自动控制，采样点布置全面合理，加氧流量调节灵敏、控制方便，溶解氧及氧化还原电位目标值控制稳定，并设有报警和保护程序，无需人工干预，安全经济。

一种全自动加热器疏水加氧装置，包括：

PLC；

压力检测装置，采集疏水加氧点处的压力信号，并将该压力信号传输给PLC；

溶氧量检测装置，采集检测点的溶氧量并将溶氧量信号传输给PLC；

氧化还原电位检测装置，采集检测点的氧化还原电位并将氧化还原电位信号传输给PLC；

氢电导检测装置，采集检测点的氢电导并将氢电导信号传输给PLC；

流量控制器，与氧气源相连并根据PLC指令控制疏水加氧点的加氧流量。

PLC接收压力检测装置的压力信号、溶氧量检测装置的溶氧量信号、氧化还原电位检测装置的氧化还原电位信号以及氢电导检测装置的氢电导信号并进行分析，同时向流量控制器发出控制指令，由流量控制器实现对加氧点加氧流量的控制。

通过对溶氧量的检测可以了解疏水中氧气的含量，进而可以确定需要加入的氧气的流量；通过对氧化还原电位的实时检测，可以了解氧化膜的形成状态，通过调节加氧量，可以对Fe离子浓度以及氧化膜的形成状态进行控制，使其形成致密的氧化铁保护膜；通过对氢电导的实时检测，可以了解水汽品质状况及其对管路腐蚀的影响程度，对加氧量进行极限控制。通过对溶氧量、氢电导和氧化还原电位的系统控制，在保证管壁形成致密氧化铁保护膜的同时，尽可能降低过多氧气对管路造成的腐蚀。

本实用新型的加热器为火力发电机组直流锅炉水汽循环系统中管程串联在除氧器出水口和省煤器入水口之间的三个高压加热器；三个高压加热器的壳程也依次串联，分别为#1高压加热器、#2高压加热器和#3高压加热器，各个高压加热器的壳程入口分别接火力发电机组中的汽轮机的各级抽气，最后一个高压加热器的壳程出口回接除氧器的入水口。