（平顶山姚孟发电有限责任公司 河南平顶山 467500）
摘要:本文主要论述了发电机组热力设备停用之后的腐蚀问题，并针对腐蚀的特征提出了防护的措施和具体的对策以及原则，希望能够为今后的发电机组防护工作提供参考。
关键词:发电机组，热力设备，停用腐蚀，防护
1 前言
发电机组热力设备停用之后，难免会因为主客观因素出现各种腐蚀问题，因此，必须要针对腐蚀问题进行分析，提出更加科学合理的防护措施，进而保证防护的有效性。
2 火电厂热力设备的腐蚀及原因
火电厂热力设备主要存在着应力腐蚀、高温腐蚀、酸腐蚀、析氢腐蚀和耗氧腐蚀及二氧化碳腐蚀等腐蚀现象。介质浓缩腐蚀是锅炉本体的主要腐蚀形式，主要原因就在于锅炉长期处于高温高压的状态下，炉内水处理工况不当或者是炉内水局部浓缩都会导致炉内水pH值偏低或偏高，进而出现酸性腐蚀或者碱性腐蚀；水冷壁腐蚀主要分为两类，分别是内壁腐蚀和外壁热腐蚀。对于外壁腐蚀主要为硫的腐蚀，实际就是热腐蚀，煤中的硫物质会在一定温度下产生硫酸盐沉积物、硫化气、硫酸盐熔融物等，进而造成火电厂热力设备腐蚀。
火电厂汽轮机所出现的腐蚀基本是酸性腐蚀，主要是由于离子交换树脂、有机物漏入火电厂的热力系统内，或者初凝结水的pH值过低，进而出现酸性腐蚀。但是只要提高汽轮机设备的严密性，严格控制好水质，避免汽轮机内漏入空气，那么通常都不会出现汽轮机腐蚀问题；火电厂凝汽器所出现的腐蚀基本是低温酸腐蚀。由于凝结水缓冲性差、水质较好，只要二氧化碳存在于水中，就会降低水的pH值，进而出现酸腐蚀，形成腐蚀原电池，出现诸多的点蚀坑，并逐步发展，最终导致凝汽器穿孔破坏。
3 热力设备停用腐蚀的危害和停用保护的必要性
对于发电机组，热力设备停用腐蚀的危害有两方面：
3.1 在短期内使热力设备金属表面遭到大面积破坏。因为停用腐蚀极大地损害了金属材料本身，并在材料上留下了块状蚀坑和针刺状蚀点，成为运行阶段产生致命性局部腐蚀的诱因，因为停用腐蚀的部位往往有腐蚀产物，表面粗糙不平。
3.2 加剧热力设备运行时的腐蚀，增加单位面积上的结垢量，大大缩短化学清洗的周期，影响传热效率，严重时会导致爆管。因为停用机组重新启动后，停用腐蚀产物会进入锅内，一方面使水冲洗时间增加，排水量增大，增加启动时间和排污量，延误机组并网时间，降低负荷增长速度；另一方面，腐蚀产物如果没有清洗干净，会使水汽质量下降，加剧锅炉运行时的腐蚀，并导致锅炉水冷壁结垢加剧，引起垢下腐蚀，造成管壁超温、爆管事故发生。所以停用腐蚀既会带来直接和间接的经济损失，又会极大地危害锅炉系统的安全运行。
3.3 因此，为保证热力设备的安全经济运行，热力设备在停用期间，必须采取有效的防锈蚀措施，以避免或减轻发电机组热力设备的停用腐蚀。停机保护是众所周知的防止发电机组热力设备用腐蚀的必要措施。随着我国火力发电机组向高参数、大容量方向发展，其热力设备停用期间的停用保护工作正越来越受到重视。
4 锅炉设备的腐蚀特征及防护原则
4.1 锅炉省煤器管：
省煤器管氧腐蚀的特征是：在金属表面上形成点蚀或溃疡状腐蚀。在腐蚀部位上，一般有突起的腐蚀产物。腐蚀产物表面呈暗红色，下层呈黑色，主要为溶解氧腐蚀。表面呈暗红色主要是三氧化二铁，下层呈黑色主要是四氧化三铁。尽可能减少给水溶解氧含量，使给水溶解氧控制在汽、水质量标准要求。热力发电厂一般进行给水的热力除氧，控制热力除氧器工作压力和温度，使除氧器出口水溶解氧合格，同时也监测锅炉的给水的含氧量符合水、汽质量标准要求。热力除氧器占地较大，造价较高，但运行稳定。有条件地方采用化学加药深度除氧，除氧效果更为理想，可进一步减少溶解氧对省煤器的腐蚀。
4.2 锅炉水冷壁管：
引起水冷壁管氢脆腐蚀的原因，是金属在沉积物下腐蚀所在产生的氢，大量扩散进入炉管金属内，与钢中的碳结合形成甲烷，在钢内产生内部应力，引起晶界裂缝，有时受损伤的管子会整块崩掉。
防护原则
(1)降低给水中铜铁含量，减少水冷壁管上的沉积物。
(2)防止凝汽器泄漏。
(3)及时进行运行锅炉的化学清洗，除去水冷壁管上已附着的沉积物。
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4.3 锅炉金属应力腐蚀破裂
4.3.1 腐蚀特征
应力腐蚀破裂的特征是，金属出现的裂纹或破口，其腐蚀损耗较少，金属的伸长也很少，破口很钝。在破口边缘处，有许多旧裂纹。
4.3.2 防护原则
(1)合理地进行锅炉的制造和施工，消除锅炉制造应力和安装施工应力。
(2)严格执行锅炉的运行规程，防止启停或运行中产生过大的温度变化和温差。
(3)将水中应力腐蚀敏感离子的含量控制在允许浓度之下，对于奥氏体不锈钢，不允许使用含有氯离子的水及含有氯离子的其它介质。为了防止碳钢的碱脆，要求锅炉水中不含游离的氢氧化钠。
4.4 锅炉金属的腐蚀疲劳
4.4.1 腐蚀牲
腐蚀疲劳是金属在交变应力条件下产生的腐蚀。特征是金属产生裂纹或破裂，裂纹大多在表面上的一些点蚀坑处延伸或与氯化膜破裂处向下发展。裂纹一般较粗，有时有许多平行的裂纹。
4.4.2 防护原则
（1）降低锅炉起停过程中的温度压力大幅变化。
（2）消除设备缺陷，改进锅炉燃烧工况，防止金属温度发生强烈波动。
（3）加强锅炉的停用保护，防止金属表面发生点蚀坑。
（4）合理进行锅炉的制造和施工，消除金属局部应力。
（5）对已发生过腐蚀疲劳事故的锅炉，应对处在同样条件下的管段进行普查，并及时更换。
4.5 锅炉过热器管及再热器管发生点蚀
（1）腐蚀特征
过热器管氧腐蚀的特征是，在金属表面上形成一些点蚀坑。蚀坑直径较小的蚀点，其周围表面往往比较平整，蚀坑内有的有灰色黑色的粉状腐蚀产物，有的还夹有一些黄色腐蚀产物，主要为氧化铁腐蚀产物。过热器管的氧腐蚀坑一般发生在立式过热器管的下弯头、竖管的两侧以及水平管的下侧部位。过热器管和再热器管的点蚀主要是由于锅炉停备用时间较长空气腐蚀引起的。
（2）防护原则
做好锅炉停备用的防腐工作，一般常采用除氧给水溢流法，使锅炉过热器和再热器充满流动给水隔绝空气防腐。
4.6 锅炉过热器管的水蒸汽腐蚀
（1）过热器管的腐蚀特征是：在金属表面上有一层紧密的鳞片状氧化铁层，下面的金属出现较大面积的减薄。个别鳞片状氧化铁层有的厚达0.5-1mm，有的成片脆薄。
（2）防护原则
锅炉运行过程中控制好锅炉燃烧和过热器出口汽温，防止管壁金属局部过热。
5 锅炉设备的停备用防护
锅炉在停备用期间，如果不采取保护措施，停备用锅炉腐蚀的危害很大，它不仅在短时间内引起金属表面大面积腐蚀，而且其腐蚀速度要比运行期间快得多，因为在停备用期间，锅炉各个汽、水阀门虽然关闭，但由于阀门质量等原因密封性较差，外界的空气会大量进入炉内水、汽系统中，此时，虽然锅炉已满水，但由于锅炉低位水系统阀门密封性不好，极易造成锅炉在停备用期间水位丢水，特别是高位的再热器及过热器已无水。在无水再热器及过热器管内附有一层水膜，空气中氧气易溶解在此水膜中，由于水膜薄，溶氧量容易达到饱和，所以会对金属产生强烈的腐蚀。特别是在机组启动时将大量腐蚀产物通过给水带入锅炉，造成炉水铁、铜等含量增大，加剧了炉管中沉积物形成。
6 结束语
综上所述，发电机组热力设备停用之后，防腐措施就要立即展开，根据腐蚀的机理和特征，制定科学合理的防腐措施，保证发电机组热力设备的有效性。
参考文献:
[1]张德君.火力发电厂热力设备腐蚀与对策[J].江苏电机工程.2015（02）：46
[2]赵延岭.浅析热力设备的氧腐蚀[J].中国高新技术企业.2015（08）：82
论文作者:宗建华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/13
标签：锅炉论文; 机组论文; 热力设备论文; 金属论文; 应力论文; 防护论文; 产物论文; 《电力设备》2016年第14期论文;