空冷机组汽轮机积盐原因分析及处理措施
摘要：汽轮机的腐蚀与积盐与蒸汽的品质密切相关。新空冷机组投运的前几年，热力系统内的含硅量很高，而粉末树脂过滤器除硅效果差，溶解下来的硅单靠锅炉排污排出。机组在正常运行期间系统内的硅含量整体偏大，常以二氧化硅的形式从蒸汽中析出，沉积在汽轮机的中、低压缸内，低压缸内沉积的量最大。
关键词：汽轮机 积盐 硅垢沉积
一、机组概况
河津发电分公司二期2×300MW燃煤机组锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1056/17.5-YM21型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，最大连续蒸发量：1056T/H。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK-300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排气、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机。#3空冷机组于2005年6月投入运行，2009年5月停机转入A修。
二、#3空冷机组汽轮机叶片积盐情况
2009年A修期间，在对汽轮机解体检查中发现低压缸从1级到6级颜色由1、2级的钢灰色夹杂少许锈红色逐渐过渡到5、6级不均匀的红褐色。1级、2级基本无沉积物，3级、4级有沉积物，呈土灰色，4级较3级沉积物多，背汽侧比迎汽侧沉积物多，颜色为土灰色夹杂少许土黄色，最厚处接近1毫米。第5级迎汽侧沉积物少，部分面积有沉积物，背汽侧布满红褐色、针尖状沉积物，较多。第6级仅有少许沉积物，叶片边缘1/6面积光滑，无沉积，呈金属亮色，其余部分有少许沉积物。刮取第4级、第5级叶片上的沉积物，进行计算得出：
图1：低压缸第4级叶片背汽侧
图2：低压缸第5级叶片背汽侧
三、#3空冷机组汽轮机积盐原因分析
#3空冷机组低压缸积盐的主要成分为二氧化硅（见下表盐垢成分分析），分析汽轮机积盐的原因主要有以下几个方面：
附：#3机组A修低压缸垢样分析数据
（一）#3机组试运行期间及投产初期水汽质量较差是造成汽轮机积盐的主要原因之一。一般新空冷机组投运的前几年，往往热力系统内的含硅量很高，主要是空冷系统在安装施工过程中有大量的灰尘、砂粒等落入其中，庞大的空冷设备死角又比较多，在机组运行过程中，灰尘、砂粒等杂质会慢慢溶解于水汽系统内，再加上粉末树脂过滤器除硅效果又差，夏季高温情况下不能连续运行等问题，
据有关资料介绍，水冷设备换热器中水垢厚度为2.16mm时，传热系数平均下降51%，设备运行效率下降50%，而形成水垢的时间仅25天。如此短的积垢时间和低传热效率，导致凝汽器长期处在低效率中运行。
在工业上，利用磁水器磁场处理锅炉用水，以减少水垢；用于各种高温炉的冷却系统，对于提高冷却效率、延长炉子和管道的使用寿命起了很重要的作用；换热器、冷凝器、凝汽器等设备的使用能够有效地清除积垢及防止水垢的生成。
活性炭生产，用磁水生产活性炭质地更均匀、吸附力更强、节约原材料。化工厂上应用磁水可加快化学反应速度，提高产量。建筑行业用磁水搅拌混凝土，大大提高了混凝土强度。纺织厂用磁水褪浆，印染厂用磁化水调色，制药厂等效果都非常显著。
由于水垢的热导率很低，因而急剧降低了凝汽器的传热系数，导致凝汽器真空降低，按照不同汽轮机的试验资料，真空度每降低1%，汽耗增加1～1.5%,当蒸汽流量不变，将降低汽轮机组的出力。据有关资料介绍，水冷设备换热器中水垢厚度为2.16mm时，传热系数平均下降51%，
设备运行效率下降50%，而形成水垢的时间仅25天；
水垢的附着，特别是粘泥的附着，会在附着物下部发生局部腐蚀甚至破裂和穿孔。水垢的附着凝汽器铜管会导致铜管堵塞，严重影响设备运行；
凝汽器铜管的损坏会造成凝汽器的严重泄露，情况严重或处理不当会造成锅炉锅炉水冷壁管的爆破，严重危及锅炉的安全运行。
高科技、高效率、安全、清除及防止水垢和腐蚀生成。不使用化学药剂环保、无污染、不耗能，使用寿命长不需专人管理维护保养，无任何后期费用，结构小巧，安装简便、快捷，工艺达到零排放，节省大量水资源提高系统换热效率，可节能（15%-30%）除垢过程有效降低水中含菌量 。节能节水寿命长、投资小、回收快等特点。
南京高和环境工程有限公司由一批北京科技大学、南京工业大学长期从事冶金、石化、化工、电力行业节能环保的专业技术人员组建而成，公司主要依托北京科技大学、南京工业大学等科研院所，主要从事冶金、石化、化工、电力等领域节能环保产品研制、开发、生产、合同能源管理及工程设计总承包，公司通过ISO9001质量体系认证，拥有多项专利技术。
给水系统金属的腐蚀及其防止
锅炉给水系统是指给水和给水的主要组成部分，如汽轮机凝结水、加热器疏水的输送管道和加热设备，其中包括凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、省煤器和疏水箱等。
在给水系统中流动的水，一般是比较纯洁的，在这里通常不会因盐类从水中析出而在管壁上形成沉淀物，可能发生的故障时金属的腐蚀。
给水系统中各种设备和管道大都是由碳钢制成的，只有加热器中用来传热的管件通常是由黄铜制成。给水系统的腐蚀，会影响锅炉及热力系统的安全和经济运行。
第一节 金属的电化学腐蚀
金属表面和其周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象称为腐蚀。金属腐蚀，按其本质的不同可分为电化学腐蚀和化学腐蚀两类。在电化学腐蚀过程中有电流产生，金属处于潮湿的地方或遇到水时，特别容易发生这一类腐蚀；在化学腐蚀过程中没有电流产生。在给水系统中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀。
一、电化学腐蚀概论
1、电极电位
金属具有独特的结构型式，它的晶格可以看成是由许多整齐地排列着的金属正离子和在各正离子之间游动着的电子组成。假如把一种金属进入水溶液中，则在水分子的作用下它的正离子会和水分子形成水化离子，从而转入溶液中，并且有等量的电子留在金属表面。这样，在金属表面和此表面相接的溶液之间形成了双电层，所以有电位差，这种电位差称为该金属在此溶液中的电极电位。
2、原电池和腐蚀电池
如前所述，当金属在溶液中形成双电层后，就会阻止金属的接续溶解，当如将金属上的电子引出，则金属的溶解过程又将继续进行。这是一种化学能转变为电能的过程，这样的装置称为原电池。
金属发生电化学腐蚀的过程正和原电池中发生的反应一样。当某种金属和水溶液相接触时，由于金属的组织以及和金属表面相接触的介质不可能是完全均匀的，因此在金属的某两个部分会形成不同的电极电位，所以也会组成原电池。这种原电池是使金属发生电化学腐蚀的根源，称为腐蚀电池。
3、阳极和阴极
从上面所讲述腐蚀电池的原理可知，在其两个电极中只有一个电极上的金属遭到腐蚀，这个电极称为此电极的阳极。金属的腐蚀是失去电子的过程，从化学观点来说，失去电子的过程称为氧化反应，所谓阳极，就是发生氧化反应的电极；在另一个电极上发生的是某种物质得到电子的过程，产生还原反应，该电极称为阴极。在原电池的放电过程中，阴极也称为正极（+），阳极也称为负极（-），这和电解槽充电过程中，阴极用“-”表示，阳极用“+”表示相反，应予以分清。
液氨储罐腐蚀分析与防止措施
液氨储罐是储存氨气的一种常见设备，广泛应用于化肥、冶金、化工等行业。由于储罐内氨气的高压、高温和高浓度，储罐容易受到腐蚀，对罐体的安全性和使用寿命构成威胁。本文将从腐蚀机理、腐蚀类型、腐蚀预防措施等方面对液氨储罐腐蚀进行分析，并提出相应的预防措施。
腐蚀机理
液氨储罐内部腐蚀的机理主要与氨气所带来的高氧化性和高亲水性有关。在储罐内部的铁基合金上，氨气会与表面的水分子相互作用，生成氨水，氨水会继续分解成氢氧根离子和氢离子，形成强酸性条件，从而引起储罐的内部腐蚀。
腐蚀类型
液氨储罐内部常见的腐蚀类型有普通腐蚀、孔蚀、应力腐蚀和磨损腐蚀等。
普通腐蚀是液氨储罐内最常见的腐蚀类型，它通常表现为表面腐蚀和腐蚀坑深度的增加。孔蚀是指液氨储罐表面产生的小孔，可能会引起液氨泄漏，严重危害安全。应力腐蚀是由于储罐所承受的应力强度较大，导致腐蚀加速，且腐蚀产物会加重储罐的应力，进而形成一个恶性循环。磨损腐蚀主要是由于储罐内部介质的磨损作用。 腐蚀预防措施
钢材选择
一般情况下，选用的钢材必须在经过强化处理后，才可以完全符合液氨储罐的使用需求。在选用钢材时，除了物理和化学性质以外，还要考虑钢材的抗应力腐蚀性能。
表面处理
液氨储罐在使用前应进行表面处理，在罐体表面涂层保护剂，最大限度地减少液氨储罐的腐蚀。
涂层保护
在涂层方面，选用的保护层材料必须能耐受液氨的高温、高压和高亲水性，例如常用的环氧树脂涂层、沥青涂层等，这些耐蚀涂料中都添加了耐腐蚀剂，增加耐蚀能力。
承载结构
液氨储罐的承载结构应尽量简单。承载结构设计不规范，可能会导致承重部分错位或受力不均，造成应力过大，加剧腐蚀的产生。
定期维护
液氨储罐要定期维护，对罐体内外的检查和清洗要有规律。维护内容包括罐体内部及护层相互之间的关系，然后在修复、涂层等方面进行技术升级。 结论
液氨储罐是化工企业中一种比较常见的设备，其使用与日常维护对液氨储罐免受腐蚀的影响至关重要。本文综合了腐蚀机理、腐蚀类型、腐蚀预防措施等方面，提出了相应的措施以减轻储存液氨造成的腐蚀问题，从而大大提高液氨储罐使用效率和安全性。
