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摘要：夏季热网加热器停（备）用后，应进行维护和保养，避免热网加热器在停（备）用期间遭受腐蚀，使加热器管束内结垢，影响换热效率，甚至腐蚀严重引起管路漏泄，待供热机组运行时暴露出问题，热网疏水回收到除氧器至水汽系统，将造成整个水汽循环系统结垢，影响机组安全生产。而热网疏水不予回收，将浪费大量的热水，不利于机组的经济运行，为此，对于热网加热器，停（备）用期间防锈蚀工作的深入研究具有重要意义。
关键词：热网加热器 防锈蚀 安全生产
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-054-02
热网加热器是供热电厂冬季采暖必不可少的主要设备，用来加热送至热网系统的采暖用水，加热所需蒸汽是由汽轮机抽汽作为热源，将热网水加热到一定温度送往用户，提高热能效率，降低企业运行成本。热网加热器运行和停（备）用都需要进行监督，运行时监督水质，停（备）用时做好防锈蚀，从而保证设备运行的经济性和可靠性，延长设备的使用寿命。
1 热网加热器停（备）用后腐蚀的产生
1.1 概述
某供热电厂2台2 300MW机组，分别各装有4台热网加热器，加热器型号HB1700-1.9/0.6-1200-QS/W，卧式，总传热面积1230 m2，传热管材质为不锈钢，外径€妆诤裎狣N25€？.5 mm，加热管数2100根，管内流速1.36 m/s，每年冬季供热期投入运行，根据供热温度随时调整设备运行方式，供热期结束后，热网系统停止运行备用。停（备）用时间大约是7个月，运行时间约5个月。
1.2 产生腐蚀的原因
热网加热器在停（备）用这段时间内，如果不采取任何措施，水、汽侧的金属表面就会发生严重的腐蚀，也就是微生物腐蚀、氧腐蚀和点腐蚀。主要原因是热网加热器内残留的水及细微泥沙滞留在管中，可以逐渐沉积至管内壁，由于加热器管表面污垢的隔离，形成了管内壁闭塞区，氧浓度开始大幅度下降，在pH和温度适合的情况下，硫酸盐还原菌在闭塞区的管内壁大量滋生繁殖，微生物生命活动间接对金属腐蚀产生电化学过程，形成电化学腐蚀。热网加热器停（备）用期间，设备不加以维护，空气从设备和阀门等部位的不严密处大量进入热网加热器内部，溶解在水中，使氧腐蚀迅速进行。另外，潮湿的环境又是氯离子聚集发生腐蚀的高发期，氯离子极易吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，最后和钝化膜中阳离子结合而形成可溶性氯化物，结果在露出来的机体金属上，腐蚀了一个小坑。这些小坑被视为点蚀核。因为氯化物容易水解，使小坑内溶液pH值下降，溶液成酸性，溶解一部分氧化膜，形成多余的金属离子，为了平衡腐蚀坑内的电中性，外部的氯离子将不断向坑内迁移，使坑内金属又进一步水解。如此反复循环，不锈钢将不断的受到腐蚀，越来越快，并且向腐蚀坑的深度方向发展，直至形成管路穿孔。由于氯离子在水中经常存在，又是引起不锈钢局部腐蚀的所谓“特性离子”，如果进入缝隙或蚀孔内，还会与H+生成盐酸，使腐蚀加速进行。同时，氯离子的存在对不锈钢的钝化状态起到直接的破环作用。
由于局部钝化膜破坏和其余保持完好的保护膜同时存在，这种条件下点蚀就得以实现和加强。根据电化学产生的机理，处在活化态的不锈钢比钝化态的不锈钢，其電极电位要高很多，电解质溶液刚好满足电化学腐蚀热力学的条件，活化状态的不锈钢成为阳极，钝化状态的不锈钢成为阴极。腐蚀点只涉及到金属的一小部分，其余的表面还是一个比较大的阴极面积。这样，在电化学反应中，阴极反应和阳极反应，是以相同的速度进行，因此，集中到阳极腐蚀点的腐蚀速度非常显著，有很明显的穿透作用，形成了点腐蚀，最后致使管穿孔泄漏。
1.3 腐蚀的危害
在停（备）用期间，热网加热器停用状态下的氧腐蚀与运行下的氧腐蚀相同，也属于电化学腐蚀，腐蚀损伤呈溃疡状，但比运行的热网加热器严重，它在短时期内使金属表面发生大面积损伤，腐蚀产物三氧化二铁，在热网加热器投入运行时转入炉水和蒸汽中，造成炉水及蒸汽含铁量、硅含量增大，还有可能在某些部位沉积，在沉积的部位下面发生严重的腐蚀，热网加热器停（备）用腐蚀部位成为运行腐蚀新起点，因为这些部位往往粗糙不平，其电位比周围金属电位低，成为腐蚀电极的阳极继续遭到腐蚀。例如：某供热电厂2009年11月24日14：00时，新投入热网加热器，运行值班员发现水质出现异常，测定炉水二氧化硅247ug/L（标准≤200 ug/L），铁离子349 ug/L，过热蒸汽二氧化硅29 ug/ kg（标准≤10 ug/kg），铁离子30 ug/ kg（标准≤5 ug/kg）[以上水质采用的标准均按照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2008）]，在线电导率表也有不同程度的上涨，立即通知锅炉并要求加强定期和连续排污，值长通知将热网加热器水质排掉。经过2天时间，水汽循环系统水质才完全达到合格，这明显就是在停（备）用时，产生的腐蚀产物进入系统影响所致，排污造成大量水质浪费。然而热网加热器停（备）用期间发生的氯离子点蚀更是致命的，危害极大，如果冬季热网加热器运行时一旦腐蚀穿孔泄漏，热网水进入疏水内，参与整个水汽系统循环，势必造成给水、炉水、凝结水等水汽品质严重劣化，热网加热器必须停运处理，这样，将影响到千家万户的供热，热电厂所承担的社会责任也难于履行，给企业带来无法弥补的损失。
2 停（备）用热网加热器防锈蚀
随着电力事业的不断发展，科学管理电力生产设备是一项重要的基础工作，为了保证电力系统安全生产，化学监督工作也是必不可少的重要环节，为了切实贯彻化学监督“预防为主，质量第一”的方针，结合生产实际，从2010年开始遵循防锈蚀的基本原则，在热网加热器停（备）用期间，阻止空气进入热力系统设备内部，降低热力设备水汽系统内部的相对湿度，加干燥剂使其起到干燥的作用，在热网加热器停（备）用期间，采取最佳的防锈蚀措施。
2.1 干燥剂法 根据现场的运行方式及设备状况，在2010年4-10月，热网加热器停（备）用时，排空各台热网加热器水侧的热网水，打开水侧人孔门，检查热网加热器管内的洁净程度，发现有泥及其它杂物，分别进行冲洗，然后，用压缩空气将热网加热器内不锈钢管吹干，并清扫干净。采用生石灰作为干燥剂，按照2-3kg/m3的数量，分别放入8台热网加热器内水侧，完成上述工作后，立即封闭热网加热器人孔门及所有截门，热网加热器进入保护期。经7-10天以后，打开热网加热器人孔门，检查干燥剂情况，如已失效，立即进行更换，以后一个月检查一次干燥剂的失效情况，并做好记录。但在检查过程中，发现生石灰失效的比较快，热网加热器防锈蚀效果没有达到理想的状况。于是，在2011、2012两年期间，在热网加热器停（备）用时，按照以上相同的操作方法，具备放置干燥剂的条件时，在去年对热网加热器采取防护措施的基础上，积极推进新技术，采用吸附性能高、吸湿性很强、热稳定性好、化学性质稳定、有较高机械强度，而且可以再生重复使用的硅胶，按照1-2kg/m3的数量，生石灰按照2010年采取的措施，将两种干燥剂同时放入热网加热器水侧进行防锈蚀，在热网供热前，将干燥剂取出，硅胶待再生后重新使用。
2.2 防锈蚀后评价
为了实施全方位的技术监控和闭环管理，对运行设备及停备用设备均非常重视，每台热网加热器投运前，热网疏水必须水质符合标准：铁离子≤50 ug/L，硬度≤2.5umol/L，才可以回收，并在热网加热器投运初期，对水汽循环系统各项水质按要求进行分析化验，各项水質均在合格范围内。供热前，重点对热网加热器内部进行了检查，水侧及管内干燥，没有腐蚀痕迹和腐蚀产物，达到了预期的防锈蚀效果。
3 结束语
经过三年的热网加热器停（备）用防锈蚀工作，感到此项工作不容忽视，化学监督工作涉及面广，和整个电力生产的水汽循环系统相连，技术性强，所采用的监督、控制、处理等工作，都需要以科学合理的方式方法，责任重大，与百姓的生活息息相关。热网加热器停（备）用期间的腐蚀，不仅仅是热网加热器内管材的损坏，延伸至无法对外供热，影响到企业形象。更重要的是引起机组内“四管”的腐蚀、结垢乃至爆管，危害极大。热网加热器停（备）用防锈蚀工作，也得到了大唐吉林发电有限公司的高度重视，专门以文件的形式下发，大唐吉电制【2011】295号关于印发《大唐吉林发电有限公司热网加热器夏季维护与保养（试行）》的通知，文件中要求各电厂加强对热网加热器停（备）用期间维护与保养，以确保对外供热工作的可靠进行，为企业安全经济运行奠定基础。
参考文献：
[1] 火力发电职业技能培训编委会.电厂化学设备运行[M].北京：中国电力出版社，2005.
[2] 曹长武，宋丽莎，罗竹杰.火力发电厂化学监督技术[M].北京：中国电力出版社，2005.
关键词：热网加热器 防锈蚀 安全生产
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-054-02
热网加热器是供热电厂冬季采暖必不可少的主要设备，用来加热送至热网系统的采暖用水，加热所需蒸汽是由汽轮机抽汽作为热源，将热网水加热到一定温度送往用户，提高热能效率，降低企业运行成本。热网加热器运行和停（备）用都需要进行监督，运行时监督水质，停（备）用时做好防锈蚀，从而保证设备运行的经济性和可靠性，延长设备的使用寿命。
1 热网加热器停（备）用后腐蚀的产生
1.1 概述
某供热电厂2台2 300MW机组，分别各装有4台热网加热器，加热器型号HB1700-1.9/0.6-1200-QS/W，卧式，总传热面积1230 m2，传热管材质为不锈钢，外径€妆诤裎狣N25€？.5 mm，加热管数2100根，管内流速1.36 m/s，每年冬季供热期投入运行，根据供热温度随时调整设备运行方式，供热期结束后，热网系统停止运行备用。停（备）用时间大约是7个月，运行时间约5个月。
1.2 产生腐蚀的原因
热网加热器在停（备）用这段时间内，如果不采取任何措施，水、汽侧的金属表面就会发生严重的腐蚀，也就是微生物腐蚀、氧腐蚀和点腐蚀。主要原因是热网加热器内残留的水及细微泥沙滞留在管中，可以逐渐沉积至管内壁，由于加热器管表面污垢的隔离，形成了管内壁闭塞区，氧浓度开始大幅度下降，在pH和温度适合的情况下，硫酸盐还原菌在闭塞区的管内壁大量滋生繁殖，微生物生命活动间接对金属腐蚀产生电化学过程，形成电化学腐蚀。热网加热器停（备）用期间，设备不加以维护，空气从设备和阀门等部位的不严密处大量进入热网加热器内部，溶解在水中，使氧腐蚀迅速进行。另外，潮湿的环境又是氯离子聚集发生腐蚀的高发期，氯离子极易吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，最后和钝化膜中阳离子结合而形成可溶性氯化物，结果在露出来的机体金属上，腐蚀了一个小坑。这些小坑被视为点蚀核。因为氯化物容易水解，使小坑内溶液pH值下降，溶液成酸性，溶解一部分氧化膜，形成多余的金属离子，为了平衡腐蚀坑内的电中性，外部的氯离子将不断向坑内迁移，使坑内金属又进一步水解。如此反复循环，不锈钢将不断的受到腐蚀，越来越快，并且向腐蚀坑的深度方向发展，直至形成管路穿孔。由于氯离子在水中经常存在，又是引起不锈钢局部腐蚀的所谓“特性离子”，如果进入缝隙或蚀孔内，还会与H+生成盐酸，使腐蚀加速进行。同时，氯离子的存在对不锈钢的钝化状态起到直接的破环作用。
由于局部钝化膜破坏和其余保持完好的保护膜同时存在，这种条件下点蚀就得以实现和加强。根据电化学产生的机理，处在活化态的不锈钢比钝化态的不锈钢，其電极电位要高很多，电解质溶液刚好满足电化学腐蚀热力学的条件，活化状态的不锈钢成为阳极，钝化状态的不锈钢成为阴极。腐蚀点只涉及到金属的一小部分，其余的表面还是一个比较大的阴极面积。这样，在电化学反应中，阴极反应和阳极反应，是以相同的速度进行，因此，集中到阳极腐蚀点的腐蚀速度非常显著，有很明显的穿透作用，形成了点腐蚀，最后致使管穿孔泄漏。
1.3 腐蚀的危害
在停（备）用期间，热网加热器停用状态下的氧腐蚀与运行下的氧腐蚀相同，也属于电化学腐蚀，腐蚀损伤呈溃疡状，但比运行的热网加热器严重，它在短时期内使金属表面发生大面积损伤，腐蚀产物三氧化二铁，在热网加热器投入运行时转入炉水和蒸汽中，造成炉水及蒸汽含铁量、硅含量增大，还有可能在某些部位沉积，在沉积的部位下面发生严重的腐蚀，热网加热器停（备）用腐蚀部位成为运行腐蚀新起点，因为这些部位往往粗糙不平，其电位比周围金属电位低，成为腐蚀电极的阳极继续遭到腐蚀。例如：某供热电厂2009年11月24日14：00时，新投入热网加热器，运行值班员发现水质出现异常，测定炉水二氧化硅247ug/L（标准≤200 ug/L），铁离子349 ug/L，过热蒸汽二氧化硅29 ug/ kg（标准≤10 ug/kg），铁离子30 ug/ kg（标准≤5 ug/kg）[以上水质采用的标准均按照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2008）]，在线电导率表也有不同程度的上涨，立即通知锅炉并要求加强定期和连续排污，值长通知将热网加热器水质排掉。经过2天时间，水汽循环系统水质才完全达到合格，这明显就是在停（备）用时，产生的腐蚀产物进入系统影响所致，排污造成大量水质浪费。然而热网加热器停（备）用期间发生的氯离子点蚀更是致命的，危害极大，如果冬季热网加热器运行时一旦腐蚀穿孔泄漏，热网水进入疏水内，参与整个水汽系统循环，势必造成给水、炉水、凝结水等水汽品质严重劣化，热网加热器必须停运处理，这样，将影响到千家万户的供热，热电厂所承担的社会责任也难于履行，给企业带来无法弥补的损失。
2 停（备）用热网加热器防锈蚀
随着电力事业的不断发展，科学管理电力生产设备是一项重要的基础工作，为了保证电力系统安全生产，化学监督工作也是必不可少的重要环节，为了切实贯彻化学监督“预防为主，质量第一”的方针，结合生产实际，从2010年开始遵循防锈蚀的基本原则，在热网加热器停（备）用期间，阻止空气进入热力系统设备内部，降低热力设备水汽系统内部的相对湿度，加干燥剂使其起到干燥的作用，在热网加热器停（备）用期间，采取最佳的防锈蚀措施。
2.1 干燥剂法 根据现场的运行方式及设备状况，在2010年4-10月，热网加热器停（备）用时，排空各台热网加热器水侧的热网水，打开水侧人孔门，检查热网加热器管内的洁净程度，发现有泥及其它杂物，分别进行冲洗，然后，用压缩空气将热网加热器内不锈钢管吹干，并清扫干净。采用生石灰作为干燥剂，按照2-3kg/m3的数量，分别放入8台热网加热器内水侧，完成上述工作后，立即封闭热网加热器人孔门及所有截门，热网加热器进入保护期。经7-10天以后，打开热网加热器人孔门，检查干燥剂情况，如已失效，立即进行更换，以后一个月检查一次干燥剂的失效情况，并做好记录。但在检查过程中，发现生石灰失效的比较快，热网加热器防锈蚀效果没有达到理想的状况。于是，在2011、2012两年期间，在热网加热器停（备）用时，按照以上相同的操作方法，具备放置干燥剂的条件时，在去年对热网加热器采取防护措施的基础上，积极推进新技术，采用吸附性能高、吸湿性很强、热稳定性好、化学性质稳定、有较高机械强度，而且可以再生重复使用的硅胶，按照1-2kg/m3的数量，生石灰按照2010年采取的措施，将两种干燥剂同时放入热网加热器水侧进行防锈蚀，在热网供热前，将干燥剂取出，硅胶待再生后重新使用。
2.2 防锈蚀后评价
为了实施全方位的技术监控和闭环管理，对运行设备及停备用设备均非常重视，每台热网加热器投运前，热网疏水必须水质符合标准：铁离子≤50 ug/L，硬度≤2.5umol/L，才可以回收，并在热网加热器投运初期，对水汽循环系统各项水质按要求进行分析化验，各项水質均在合格范围内。供热前，重点对热网加热器内部进行了检查，水侧及管内干燥，没有腐蚀痕迹和腐蚀产物，达到了预期的防锈蚀效果。
3 结束语
经过三年的热网加热器停（备）用防锈蚀工作，感到此项工作不容忽视，化学监督工作涉及面广，和整个电力生产的水汽循环系统相连，技术性强，所采用的监督、控制、处理等工作，都需要以科学合理的方式方法，责任重大，与百姓的生活息息相关。热网加热器停（备）用期间的腐蚀，不仅仅是热网加热器内管材的损坏，延伸至无法对外供热，影响到企业形象。更重要的是引起机组内“四管”的腐蚀、结垢乃至爆管，危害极大。热网加热器停（备）用防锈蚀工作，也得到了大唐吉林发电有限公司的高度重视，专门以文件的形式下发，大唐吉电制【2011】295号关于印发《大唐吉林发电有限公司热网加热器夏季维护与保养（试行）》的通知，文件中要求各电厂加强对热网加热器停（备）用期间维护与保养，以确保对外供热工作的可靠进行，为企业安全经济运行奠定基础。
参考文献：
[1] 火力发电职业技能培训编委会.电厂化学设备运行[M].北京：中国电力出版社，2005.
[2] 曹长武，宋丽莎，罗竹杰.火力发电厂化学监督技术[M].北京：中国电力出版社，2005.