试析电厂热力设备的防腐策略论文_王立业

试析电厂热力设备的防腐策略论文_王立业

(山东电力建设第三工程有限公司)

摘要:随着人们对于电能的需求越来越多,火力发电厂为适应和满足市场的需要,也在逐步扩大规模。随着火力发电厂高参数、大容量机组的投入和运行,热力设备的腐蚀与防护问题也逐渐受到广大电力工作者的重视。安全第一是电厂日常工作的重要原则,然而,在实际工作过程中,电厂的热力设备常常由于腐蚀的原因而无法进行正常的运行,使电厂遭受重大的损失。因此,电厂工作人员在日常工作中,必须注意对热力设备的保护,做好防腐工作,分析热力设备发生腐蚀的原因,并采取有效的措施,防止设备腐蚀,保证设备的正常运行,提高设备使用率,使电厂得以安全生产和运行,为人们提供稳定、可靠的电力服务。

关键词:火力发电厂;热力设备;防腐蚀;原因;措施

引言:

随着火力发电厂大容量、高参数机组的投运.热力设备的腐蚀与防护问题越来越受到重视。电力生产要求电厂必须把安全生产放在第一位.而由于水质与腐蚀原因常常会导致机组的故障停机.从而带来很大的经济损失。因此,做好防腐工作,搞好水质的化学监督是电力安全生产的重要保障。

1、热力设备腐蚀的特点

1.1金属腐蚀的基本概念

金属表面由于周围介质的化学作用或电化学作用而遭到的破坏称为腐蚀。按本质腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。按腐蚀表现形式,分为全面腐蚀和局部腐蚀。

1.2热力设备腐蚀的特点

(1)热力设备水汽系统的介质

(2)热力设备腐蚀的类型和特点

高参数、大容量机组的腐蚀形态较多,按腐蚀机理可分为热力设备的氧腐蚀、热力设备的酸腐蚀、炉水的介质浓缩腐蚀、应力腐蚀。

(3)防止热力设备腐蚀的必要性

A.在热力设备发生的事故中,因腐蚀问题引起的占很大比重;

B.热力设备的腐蚀直接威胁设备本身的安全运行,严重时设备要被迫停运,造成重大的经济损失;

C.由于热力设备的腐蚀是一个缓慢过程,腐蚀的开始阶段不会直接威胁设备的安全,人们往往对此不注意,任其发展,以至造成严重的后果。

2、火力发电厂设备的主要腐蚀形式及原因

2.1热力设备的腐蚀形式及原因

热力设备的腐蚀形式有氧腐蚀、酸腐蚀、介质浓缩腐蚀、应力腐蚀等。其中省煤器的腐蚀一般为氧腐蚀。原因是由于给水温度高含氧量大而致。其结果是造成省煤器的腐蚀泄漏。锅炉本体的腐蚀主要是介质浓缩腐蚀。主要原因是在高温高压下,炉水局部浓缩或由于炉内水处理工况不当,而造成炉水pH值偏高或偏低.从而产生碱腐蚀或酸性腐蚀。局部浓缩主要产生在炉内沉积物下面,炉水由于沉积物的阻碍。无法向外扩散。在高温下产生高度浓缩,进而产生极大的腐蚀破坏,水冷壁腐蚀分为外壁热腐蚀和内壁腐蚀两类。热腐蚀主要是硫的腐蚀。即在一定温度下由于煤中硫的存在所产生的硫化气氛、硫酸盐沉积物或熔融物作用于金属表面而产生的腐蚀。这种腐蚀的发生条件,一是煤中较高含量的硫及钠、钾,其次,是存在一定的温度。在我国由于煤质差异较大,一些地区均存在不同程度的硫腐蚀现象,其中以西南、华北、华东等地较为严重。

高压汽包锅炉水冷壁管运行中沉积物下的腐蚀包括酸腐蚀和碱腐蚀2种基本类型。发生酸腐蚀基本特征是炉水有低pH值运行史及腐蚀部位存在明显的脱碳现象。在我国,发电厂曾多次发生严重的酸腐蚀,近年来已被有效防止。在关注和防止酸腐蚀的同时,人们普遍低估碱腐蚀危害,而且由于金属发生碱腐蚀时金相组织和机械性能都没有变化,以至对其防范缺乏紧迫性,对它的判断缺乏确定性。水冷壁管由于炉管结垢导致沉积物下介质浓缩发生氢腐蚀。水质劣化、锅炉偏燃、新水冷壁管原始状态不良及焊口错位或有凸环等因素导致了腐蚀的发生。在水质劣化的条件下。炉内水处理方式为全挥发处理时容易导致氢腐蚀。

凝汽器产生的腐蚀主要是低温酸腐蚀。由于凝结水水质较好。缓冲性差.当水中含有二氧化碳时,会使水的pH值降低,产生酸腐蚀。而在凝汽器的水侧.若循环冷却水有侵蚀性,则会对凝汽器铜管产生腐蚀:若循环冷却水有结垢倾向,则铜管结垢就会引起铜管的腐蚀,据资料介绍,由于结垢,黄铜管的脱锌现象加重.而不易脱锌的黄铜管会心现点蚀.白铜管也会产生点蚀或脱镍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其腐蚀原因是因为沉积物下的溶液在局部闭塞的条件下。有利于形成腐蚀原电池,从而形成电化学腐蚀的点蚀坑,并不断发展导致穿孔。汽轮机的腐蚀主要是酸性腐蚀。主要原因是蒸汽的初凝结水的pH值过低或有机物和离子交换树脂漏入热力系统内,从而造成酸性腐蚀的环境。但只要控制好水质,提高设备的严密性,防止空气漏入汽轮机,一般不会发生汽轮机腐蚀问题。

2.2机组不同参数下热力设备的腐蚀特点

对于中低压参数的机组来说,主要腐蚀形式为氧腐蚀。因为低压机组若用于调峰,则启停频繁,这样不可避免会使氧气在停用时进入热力系统。而这类机组一般不采用化学除氧,一旦除氧器工作不正常,极易发生氧腐蚀,其后果造成省煤器因腐蚀而泄漏。高压机组其补给水水质较好,同时炉内一般采用协调磷酸盐处理,但这类机组一般不配备凝结水精处理装置,凝结水常因凝汽器的泄漏而污染,进而造成给水的水质恶化。这是此类机组结垢、腐蚀、积盐的主要原因。

亚临界及以上参数机组,对水质要求严格,并且大多配备凝结水除盐装置。由于水质好。炉水含盐量低,缓冲性小,因此无论是采用低磷酸盐处理还是挥发性处理,都易因为炉水pH值低而产生酸腐蚀。同时精处理再生用酸误漏入系统或精处理树脂漏入热力系统都有可能使炉水pH过低而产生酸腐蚀。10.8MPa及以上锅炉循环倍率降低,蒸发快。受热面上的浓缩程度提高,闭塞区的腐蚀通常是主要的腐蚀形式。在水垢或腐蚀产物等附着物的覆盖下,锅炉水可局部浓缩到炉水测试值的1000倍以上,在锅炉水的pH测试值合格(9~10或9~10.5)的情况下,闭塞区的pH值可以低于6或超过13。

3、热力设备防腐蚀的措施

3.1凝汽器铜管的防腐蚀

3.1.1对运行的要求

控制流速在管材规定的允许范围内,防止气包进入凝汽器引起入口端溃蚀,防止管壁局部温度过高引起腐蚀;防止泥砂进入铜管,防止杂物、石子等堵塞引起溃蚀;进行循环冷却水防垢处理;控制和检查氨剂时,根据凝汽器空冷区不同结构,注意防止氨蚀;循环水加氯处理防止微生物和藻类生长。

3.1.2防腐维护管理

经常保持铜管内部清洁,如运行中用胶球冲洗;硫酸亚铁处理,可一次成膜后运行中补加硫酸亚铁,也可直接在运行中处理,使铜管表面保持良好的保护膜;停用防腐,如短期停用,凝汽器内可保持满水;长期停用,应将水放净并吹干,以防止停用期间腐蚀。另外,如入口端腐蚀可采取入口端涂增韧环氧树脂等。

3.2防止结垢腐蚀的措施

改进补给水处理,提高出水水质。尤其对亚临界参数以上锅炉,提高结水水质,可为锅炉挥发性处理,中性或联合处理创造条件,降低系统腐蚀。防止凝汽器泄漏提高凝结水质。安装必要的电导率指示记录仪表,加强监视是简单易行的措施,并要求化验站及化验室人员按规定时间监测硬度和小硅,发现问题及时采取措施。设置凝结水处理装置。对凝结水的要求虽然没有除盐水高,但是防止凝汽器铜管腐蚀,有条件的电厂对凝结水给予处理。停备用设备的防腐。从基建到生产都应按规程执行,200MW机组低温段再热器为立式,在停备用时忽视防腐,曾发生过严重腐蚀,检查状况下弯头积水,存有大量铁腐蚀产物,有的弯管部分已腐蚀穿孔。因再热器下弯头积水,不易排出,为使机组启停方便又不宜用药物防腐。

4、结束语

火力发电厂的热力设备是支持电厂生产运行全过程的重要基础,是保证电厂热力供应,为人们提供电力产品的重要设备。电厂工作人员在实际工作中,要做好设备的防腐工作,确保设备的正常运行,提高设备利用率,才能保证电厂的安全生产和运行。

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论文作者:王立业

论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期

论文发表时间:2019/11/21

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