《超(超)临界机组热力系统防腐蚀关键技术研发与应用》

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河南省工业化和城市化的快速发展,对电力需求持续增加,与能源紧张、环境约束矛盾日益突出。新能源发电的间歇性和季节性,增加电网运行风险。超(超)临界高参数火电机组节能减排优势突出,是破解能源短缺,改善环境,助力中原发展的必然选择。

超(超)临界机组在支撑电力消费同时,因高参数工况下的电力设备腐蚀、结垢、积盐、氧化皮问题频发,迫切需要突破腐蚀机理、控制、优化与评价等关键技术难题,防范电力系统重大不可逆转的安全事故、经济损失和环保事件。

该项目以提升机组运行的安全性、经济性和可靠性为目标,从腐蚀失效机理研究、优化调整水化学工况、调控方法与模型建立、评价指标建立与装置研发等方面进行研究和应用,保障机组“血液”和“生活方式”始终处于健康状态。项目主要创新点如下:

1.研究获得材料失效机理、运行控制边界条件和指标模型,是提升机组防腐蚀能力的理论基础。该项目建立了机组水汽循环系统微量溶解氧适时梯度调控方法,自主研制了控制系统与装置,提升了系统动态稳定性,满足深度调峰机组溶氧控制需求。优良腐蚀防护效果和安全性得到充分验证,形成行业技术典范,制定GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》,为工程应用提供理论支持。

2.防范疏水系统汽侧的单(双)相流动加速腐蚀是消除金属磨损腐蚀形式的技术难题。该项目提出了利用碱化剂提高疏水系统防腐蚀效果的方法,补充、完善了水工况优化控制方法,提升机组整体防腐水平。

3.提高机组“血液”品质是降低机组能耗的关键因素。该项目提出了精处理再生系统优化运行方法,提高树脂周期制水量,减少药品消耗与酸、碱废液排放,有效避免积盐和设备腐蚀事故的发生。

4.建立效果评价方法是准确判断和适时调整的重要环节。该项目建立了“胶态铁污堵指数”的评价指标,提出和研制了热力系统腐蚀产物氧化铁的在线测定方法和试验装置,实现了对机组受热面腐蚀产物的连续在线监测和机组热力系统防腐蚀效果的便捷评价,为适时优化和调整机组汽水工况和运行参数的技术依据。

项目形成国家标准1项、论著1部、发明专利5项、实用新型专利2项、软件著作权2项、论文7篇。

成果说明

课题的相关研究成果在豫能、华润、大唐、国电投、华电、永泰能源等发电集团的20余台机组成功应用实施。

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