下载文档原格式
发电厂热力设备腐蚀、积盐与结垢的探究摘要：现如今发电厂热力设备普遍存在腐蚀、积盐与结垢现象，给发电厂热力设备带来很多危害。
本文多方面分析了腐蚀、积盐与结垢现状及其影响因素，并提出针对性解决措施，旨在增长发电厂热力设备的使用寿命。
关键词：发电厂；热力设备；腐蚀；积盐；结垢；对策引言发电厂热力设备结垢、积盐和腐蚀严重影响着电厂安全运行。
近年来，随着水处理工艺进步和完善，热力设备腐蚀问题成为造成热力设备损坏的最突出问题。
但由水质不良引起的结垢、积盐和腐蚀并非相互独立，而是相互影响，加剧了对发电厂热力设备损害。
1发电厂热力设备腐蚀、积盐与结垢现状1.1热力设备腐蚀现状1.1.1氧腐蚀在设备运行和停运期间都可能发生氧腐蚀，它是热力设备最常见的一种腐蚀形式。
氧腐蚀发生的原理是由于材料不均匀、表面状态不均匀等，致使在表面存在许多微小的电极，形成微电池而导致腐蚀，再加上反应产物堵塞腐蚀坑口形成闭塞电池进一步加速腐蚀。
热力设备运行时，如除氧器可以正常使用，那么氧腐蚀通常发生在给水管道及补给水管道；如除氧器不可以正常使用，那氧腐蚀会发生在锅炉本体的汽包和下降管等处。
热力设备在停运期间，氧腐蚀最常发生在过热器下部弯头和再热器停用积水处。
1.1.2锅炉介质浓缩腐蚀当锅炉正常运行时，钢表面与无氧锅水接触发生反应，其结果是在金属表面形成厚度为几微米的四氧化三铁双层结构，由于内层膜保护作用，锅炉不会产生严重的腐蚀。
但如果锅炉某些部位发生介质的局部浓缩产生浓酸或浓碱时，会破坏钢表面的保护膜，导致炉管局部区域产生严重腐蚀，即锅炉介质浓缩腐蚀。
介质浓缩腐蚀一般发生在水冷壁管存在局部浓缩的地方。
1.1.3酸腐蚀热力设备运行时，一些杂质会进入锅炉，然后在高温高压下分解产生二氧化碳、有机酸甚至强酸等酸性物质；另外，当凝汽器发生泄漏、离子交换树脂破碎时，很可能进入给水管道，将一些酸性物质带入热力系统。
热力系统中的酸性物质会破坏金属表面的氧化膜，加速金属腐蚀速度导致设备大面积遭到破坏。
电厂化学水处理中出现的问题及应对措施摘要：科技社会的进步促进了人们生活水平的进步，目前社会上电力资源已经成为人们生产生活中不可或缺的关键因素之一。
这个过程中我国的电力行业也获得了飞速发展，发电厂作为电力的生产者，发挥着极其重要的作用。
而化学水处理是提高电厂发电效率的关键，对保证热力设备运行的稳定性具有极其重要的作用，合理地应用化学水处理系统，有效地保证水的质量，提高电厂的水处理效率，降低电厂的生产成本，从而提高经济效益以及社会效益。
作为电厂管理人员必须认识到做好电厂化学水处理的重要性，在化学水处理过程中会出现各种各样的问题，基于此，本文将对电厂化学水处理中出现的问题及应对措施进行分析。
关键词：电厂；化学水处理；问题及应对措施1 电厂化学水处理概述电厂化学水处理主要是指锅炉补给水的处理。
发电厂是通过燃料燃烧放热，使水蒸发变为具有一定温度、压力的水蒸气推动汽轮机做功发电，因此电厂热力系统中水汽的品质就显得尤其重要。
电厂化学水处理流程是依照电厂水质及电厂特点的不同来具体设计的，一般都以锅炉补给水处理系统为主，其次有给水处理、炉水处理、蒸汽品质监督、循环水品质监督与处理等。
本文主要分析盘式过滤+超滤+两级反渗透＋EDI全膜脱盐水处理工艺中出现的问题及应对的措施。
锅炉补给水处理流程简介：（1）原水预处理。
预处理单元是反渗透系统能否长期安全、稳定运行的关键。
预处理单元由“加药装置”、“盘式过滤器”、“超滤装置”及“活性炭过滤器”组成。
（2）反渗透装置。
反渗透装置可有效阻挡水中各类离子、细菌、病毒及大分子有机物，其中对水中各类离子的脱除率≥97%，有效延长EDI除盐装置的运行周期。
反渗透装置高压泵进水口装有低压保护开关，出水口装有高压保护开关以保护高压泵的运行安全。
（3）EDI除盐装置。
反渗透装置产水进入二级RO水箱，经水泵增压后进入EDI除盐装置，水中残余的离子被基本去除，满足锅炉补给水要求。
EDI产水进入除盐水箱，由除盐水泵输送到用水点。
Science &Technology Vision科技视界发电机组的锅炉、汽轮机、凝汽器、加热器等热力设备在停运期间,如果不采取有效的保护措施,其表面会发生强烈腐蚀,这种腐蚀称为热力设备的停用腐蚀[1]。
多年来,我国火电机组常因停运后未采取防腐蚀措施或采取的防腐蚀措施不当,造成锈蚀和损坏,尤其是水汽侧的腐蚀,对电厂的安全运行造成严重影响[2]。
目前锅炉停用腐蚀问题越来越突出,这是由于水处理技术日趋成熟,水质稳定,结垢积盐问题逐渐解决,腐蚀问题逐显突出,直接影响机组的寿命及安全经济运行;停备用机组增多,且停备用时间延长[3]。
热力设备停用腐蚀是氧和水(湿份)在金属表面同时存在而产生的。
其中水(湿份)的来源为:1)机组放水后,总有一部分水滞留在金属表面形成水膜;设备暴露在大气中时,大气中所含有的水分会在金属表面产生结露现象而形成一层水膜。
2)机组放水时,有的地方水放不干净,使金属浸在水中。
氧的来源为:设备在停用以后,外界大气大量进入水汽系统,大气的进入就相当于大量氧的入侵。
因此,停用腐蚀可看作是大气腐蚀,实际上也是氧腐蚀。
本文从发电机组停用腐蚀的机理出发,简述了发电机组热力设备停用腐蚀的危害和停用保护的必要性,以及热力设备停用保护的相关方法[4]。
1热力设备停用腐蚀的基本原理和影响因素1.1基本原理机组热力设备停用腐蚀的机理同金属发生大气腐蚀的机理类似。
即热力设备金属表面由于电化学不均匀性(包括金属化学成分的不均匀性、组织结构的不均匀性、物理状态的不均匀性、金属表面膜的不完整性等),各部位的电位有高低之分,一旦大气中的氧溶解在水膜中,即水、氧、盐类共存时,就会形成腐蚀微电池而发生停用腐蚀[5]。
停用腐蚀的反应式为:O 2+2H 2O+4e→4OH-(阴极反应),2Fe→2Fe 2++4e(阳极反应)。
生成的Fe 2+和OH -会进一步反应:Fe 2++2OH -→Fe(OH)2脱水→Fe 2O 3(黄锈);O 2能使Fe(OH)2进一步氧化,生成Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O 2+2H 2O→4Fe(OH)3↓由于所生成的Fe(OH)3不溶于水而使阳极处的Fe 浓度显著降低,破坏双电层平衡,从而促使阳极反应继续进行,加剧腐蚀。
浅析换热设备腐蚀结垢与防护措施摘要：换热设备作为能量传递的基础，对工业生产有着重要影响。
在生产运行过程中，由于介质腐蚀、冲蚀、积垢、结垢等原因，造成换热设备的腐蚀结垢，使换热能力下降，换热效率降低，甚至损坏设备。
本文对换热设备腐蚀结垢的机理及原因进行了分析，并结合生产运行中出现的腐蚀结垢问题，提出防护措施建议。
关键词：换热设备腐蚀结垢防护措施换热设备是工业生产的重要设备，在石油、化工、动力、能源、冶金、航空、车辆、制冷和食品等领域被广泛使用，是保证加工过程正常顺利运行不可缺少的关键设备之一，也是重要的节能设备。
管壳式换热器是化工生产中应用最广泛的一种换热设备，其结构简单，坚固，制造容易，材料范围广泛，处理能力可变范围大，适应性强。
一、典型腐蚀形态及腐蚀机理1.硫化物腐蚀形态及机理硫的质量分数在0.5%以下时腐蚀性较弱，在0.5～1.0%时腐蚀性增强。
不同介质所产生的腐蚀形态也不同，可分为高温硫腐蚀和低温硫腐蚀。
常见的一些硫化物的腐蚀性有如下规律：二硫化物>烷基硫>硫化氢>硫醇>元素硫和噻吩。
低温湿H2S-HCN-HCI-H2O腐蚀是碳钢在碱性含硫介质中所发生的。
腐蚀过程包括以下两个方面：在金属与腐蚀产物膜的界面处存在钢氧化的电荷转移阻力；Fe2+与H0通过腐蚀产物膜进行扩散的过程。
这两个方面在腐蚀过程中是相互促进的。
2.局部腐蚀形态及机理金属的局部腐蚀包括坑蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等。
在钝化金属和合金的坑蚀过程中，由于局部金属的溶解导致了空穴在钝化的表面区域形成。
为了进一步了解金属坑蚀的敏感性，常利用电化学方法对其进行研究。
通过铁在硫酸溶液中的腐蚀-钝化过程，可以证明金属坑蚀过程中钝化膜破裂的非线性动力学现象，这种现象与坑蚀产生的机理和动力学密切相关。
二、换热设备结垢及产生的危害1.换热设备结垢的危害污垢是指在换热面上沉积的一层固态物质。
换热设备结垢是传热中较难解决的问题之一，其结果可以导致传热效率下降，严重时可以造成换热管的完全堵塞和生产过程的非计划停产与维修，给工厂带来巨大的经济损失。
热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间，由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性，如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。
从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。
热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限，造成经济损失，同时还会危害到其它设备，例如，腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀，形成恶性循环，最终造成设备事故。
因此，必须采取有效措施，防止或减缓各种类型的腐蚀。
第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。
破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态，而且也破坏了金属的物理和化学性能。
腐蚀其实是一个相对概念，金属无论接触到什么介质，都会发生腐蚀，只不过腐蚀速度不同而已。
按照腐蚀机理，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。
这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。
例如，在炉膛内，水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀；在过热蒸汽管道内，金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。
2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应，在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。
金属处在潮湿的地方或遇到水时，容易发生电化学腐蚀。
这类腐蚀在生产中较为普遍，而且危害性较大。
例如，钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀，都属于电化学腐蚀。
一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。
2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域，而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。
局部腐蚀常见有以下几种类型：（1）小孔腐蚀：腐蚀集中在个别点上，腐蚀向纵深发展，最终造成金属构件腐蚀穿孔。
（2）溃疡状腐蚀：在金属某些部位表面上损坏较深，腐蚀面较大的腐蚀。
（3）选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。
发电厂防止结垢、积盐措施随着燃煤发电机组容量的增大，蒸汽压力和流量也大幅提高，特别是主蒸汽温度超600℃时，化学水工况就显得尤为重要。
超（超）临界条件下水汽介质中杂质与腐蚀产物的溶解、携带与沉积特性，使其水化学工况比低参数机组面临更严峻的考验。
我厂根据本厂实际情况制定了防止热力设备结垢、积盐措施。
1机组概况一期工程2×1000MW超超临界机组，投运时间#1机组是2012年8月，#2机组是2012年9月。
1.1锅炉：东方锅炉股份有限公司生产的超超临界变压运行直流炉，采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊Π型结构、前后墙对冲燃烧方式、半露天布置。
蒸发量3024T/h，过热器出口压力28.35Mpa，过热器（高过）出口温度605℃，再热器出口温度603℃。
1.2汽轮机：上海电气集团公司生产的型号为N1030-27/600/600（TC4F）的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机。
级数：39级（64列），其中高压缸14个压力级、中压缸2×13个压力级、低压缸A2×6个压力级、低压缸B2×6个压力级。
1.3凝汽器：上海电力设备有限公司制造的双背压、双壳体、单流程、表面冷却式凝汽器。
型号：N-55000，凝汽器管材采用不锈钢管，材质为：SA249 TP304，共47016根。
1.4除氧器：上海电气电站设备有限公司制造。
型式：内置式除氧器，型号GC-3255/GS-320。
除氧器额定出力3255 t/h，定滑压运行。
水箱有效容积320 m3。
凝结水精处理系统：中压凝结水精处理系统2×50%管式前置过滤器+4×33.3%高速混床。
2.清洁技术的应用防止汽轮机的结垢和积盐是一个系统的工程，我厂从安装开始就注重机组系统内部的清洁度，采用了化学清洗、吹管等清洗方法，并加强启停阶段的汽水品质控制和停炉期间的保养工作。
