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2024-KJ-2-011灵活调峰机组水汽系统腐蚀防控关键技术及应用
日期:2025年01月06日    来源: 中国腐蚀与防护学会     分享:
获奖项目编号:2024-KJ-2-011
获奖项目名称:灵活调峰机组水汽系统腐蚀防控关键技术及应用
第一完成单位:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
项目联系人:冯礼奎
联系人电话:13958068212
联系人邮箱:33460887@qq.com
项目简介:

  火电机组灵活调峰是解决大规模新能源消纳、维持电网安全稳定的重要途径。但灵活调峰改变了机组原初相对稳定的设计运行方式,机组负荷频繁波动,水汽流量、设备应力快速交变,显著增加了水汽系统流动加速腐蚀、应力诱导开裂、蒸汽管道氧化等风险。国内外针对灵活调峰机组腐蚀特性研究较少,腐蚀防控沿用传统给水处理、水质监控等技术,实践中存在给水加氧处理工艺加剧蒸汽管道氧化爆管风险、应力腐蚀关键风险因子监控技术手段缺乏、停运腐蚀防护技术不满足备用机组灵活快速启停特点等技术缺陷和难题,机组长期调峰服役的安全可靠性面临严峻挑战。提升灵活调峰方式下水汽系统腐蚀风险监测和防控能力,防范和避免出现普遍、重大的腐蚀安全问题,是能源结构低碳化调整背景下火电机组亟需解决的重大课题。
  项目团队依托电力企业重点科技项目,经10余年产学研用联合攻关,取得以下创新成果:
  1、揭示了灵活调峰运行方式对机组水汽系统流动加速腐蚀、蒸汽管道氧化等腐蚀影响及规律,发明了机组给水、疏水多点定向加氧处理工艺,在实现水汽系统流动加速腐蚀有效控制的同时,解决了传统给水加氧处理工艺加剧蒸汽管道氧化的难题。
  2、首次提出了准确反应水汽中有机物腐蚀性的TOCi(总有机碳离子)指标,开发了水汽中痕量氯离子、TOCi、脱气氢电导率分析方法和在线监测装置,构建了蒸汽动力设备水汽系统高风险腐蚀因子“指标-标准-仪表”防控体系,有效降低机组酸性腐蚀和应力腐蚀风险。
  3、发明了停备用机组干风-气相缓蚀联合停炉保护工艺、装置和气相缓蚀剂,开发了覆盖联合循环机组水汽+烟气侧的停炉保护系统,解决了复杂热力系统大空间、高湿、积盐设备长周期停运腐蚀防护难题,实现调峰备用机组全系统、全周期高效停运保护。
项目取得授权发明专利18项,发表论文35篇(SCI、EI 8篇),制定技术标准6项。开发的水汽中痕量氯离子、有机物分析方法已成为电力行业日常使用标准;研制的在线监测仪表已广泛应用于电力、石化行业;发明的给水多点定向加氧、干风联合停炉保护技术工艺在国内近百台机组应用,使机组水汽铁含量平均下降67%以上,锅炉发电煤耗下降1g/千瓦时,备用机组冷态启动时间缩短2小时以上。近三年项目成果转化及实施应用产生直接经济效益21.8亿元,新增利润5.7亿元。经第三方机构鉴定,项目成果整体处于国际先进水平,其中“给水多点定向加氧处理技术”、“干风-气相缓蚀联合停炉保护技术”达到国际领先水平。
  项目成果丰富了热力设备腐蚀与防护理论体系,提高了火电机组安全服役和灵活快速调节能力,高精度水质监测仪表填补国内空白,为保障电力安全生产、促进高比例新能源电力系统建设提供重要技术支撑。


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