论文部分内容阅读
摘要：火力发电厂的生产作业中，热力设备的运行效果对于火力发电的质量起着决定性的作用，一旦火力设备出现故障隐患便会对整个发电机组的运行质量造成直接威胁。其中，引发热力设备故障问题的原因以设备腐蚀为主。因此，亟需针对热力设备腐蚀问题的成因以及相关的解决措施展开研究，以期能够提升热力设备运行的可靠性，保障整体发电机组的运行质量。
关键词：火力发电厂;热力设备;腐蚀
现阶段，社会生产以及人们生活对电力能源的需求逐渐增大，致使火力发电厂的发展规模也在逐步增大。其中涉及大量的热力设备，各类设备设施的容量以及精密程度显著提升，这在提高发电效率的同时，也带来了诸多安全隐患。其中最显著的问题是热力设备的腐蚀问题，这与热力设备的运行环境直接相关。在火力发电生产作业中会产生大量水汽，一旦水汽纯净度不足，便可能引发热力设备腐蚀的问题。此类问题的产生无疑会影响火力发电的效率和质量，还可能造成大面积停机的现象。因此，针对火力发电厂热力设备的腐蚀成因展开研究具有极为重要的意义。
一、热力设备腐蚀问题的成因分析
（一）高压锅炉水冷壁管腐蚀成因
在高压锅炉运行过程中，水冷壁管中会产生大量沉积物，在沉积物作用下所生成的腐蚀现象，具体可以分为碱性腐蚀和酸性腐蚀两种。分析酸性腐蚀的成因，与炉水的pH值相关，结合前期的腐蚀处理经验，炉水有低pH值史的状况下，极易产生酸腐蚀问题。此外，还与脱碳现象相关，一般会在水冷壁管的脱碳部位产生严重的酸性腐蚀[1]。在前期的发电作业中，酸性腐蚀现象极为常见，最近几年随着热力设备技术水平的提升，酸腐蚀现象已经得到了有效控制。由于酸腐蚀现象对于热力设备的危害较大，生产作业中会过多关注酸腐蚀现象的防治问题，而忽视了碱性腐蚀对热力设备性能的影响。尤其是在发生碱性腐蚀问题时，设备中的金属元件机械性能并不会发生明显改变，致使人们容易忽视进行碱性腐蚀防治的重要性。除此之外，如果出现结垢问题，也会在沉积物介质浓缩的情况下产生氢腐蚀问题，此时会导致炉管内的水质恶化，在处理炉内水时，采取全挥发处理方式可能会造成氢腐蚀问题。
（二）凝汽器腐蚀问题成因
凝汽器的腐蚀问题以低温酸性腐蚀为主，其成因主要表现在以下几点：第一，由于凝结水中出现二氧化碳，致使其pH值降低所产生的酸性腐蚀问题;第二，由于循环冷却水存在侵蚀性特征，对于凝汽器铜管所产生的腐蚀影响;第三，由于水管冷却水出现结构问题，致使铜管结垢所引发的腐蚀问题。其中的黄铜管腐蚀原因是在局部闭塞环境下由于沉积物中的溶液容易产生腐蚀原电池，黄铜管极易在电化学腐蚀点蚀的情况下产生点蚀坑，严重的情况下甚至会出现穿孔问题[2]。
（三）汽轮机腐蚀问题成因
汽轮机腐蚀问题的成因与蒸汽初凝水的pH值相关，当其pH值过低的情况下，便会引发汽轮机腐蚀问题。另外，有机物以及离子发生交换并且渗入热力系统时会生成酸性腐蚀环境，但此种问题极少发生，只需保障水质和增强汽轮机的密封性，减少空气进入，便可有效预防气轮机腐蚀问题。
（四）其他设备腐蚀问题的成因
省煤器腐蚀成因表现为给水温度过高以及其中的含氧量过大。省煤器发生腐蚀问题后，极易产生省煤器泄漏的问题。锅炉腐蚀成因表现为锅炉水受到高温或者高压影响出现局部浓缩现象或者对于锅炉水的处理不当，致使炉水pH值过高或者过低所引发的酸性腐蚀和碱性腐蚀现象。局部浓缩现象通常集中在沉积物以下，而炉水会受到沉积物的阻碍影响难以向四外扩散，致使其在高温作用下产生浓缩反应，引发严重的腐蚀问题。
二、热力设备腐蚀问题的防治措施
从上文的分析中不难发现，热力设备腐蚀问题与炉水质量、设备选材以及循环水的处理工艺存在密切的联系。为了达成防治设备腐蚀问题的目标，可从这几个方面分别入手，通过合理选材和保障水汽质量来降低热力设备腐蚀问题的发生率。
（一）优先选择耐腐蚀性材料
为了降低腐蚀现象对热力设备运行质量的影响，需要根据热力设备的运行特点对于容易发生腐蚀的部位和元件进行更换处理，选择一些性价比较高且耐腐蚀性较强的材料代替原有的设备材料，且考慮到热力设备的作业条件较为复杂，在水处理过程中，处理介质可能会对热力设备产生腐蚀影响。因此，在选材时，还要保障材料对介质具备较强的适应性。例如，在化学除盐工艺中，所选用的储存和配置设备均需为耐腐蚀性材料[3]。
（二）提高对水汽处理工艺的重视
第一方面，在机组试运行期间的水汽处理工艺。在机组正式投运之前，需要根据机组运行特点以及对水汽质量的要求针对补给水方案进行合理设计，确保补给水质量能够满足机组安全作业需求。在锅炉运行之前，如能做到对炉水的化学清洗，则可在一定程度上提升炉水水质以及水汽质量，可有效降低后期的设备腐蚀现象。尤其是在洗硅过程中，要求将设备全部投入，从根本上提升试运行期间的水汽质量。如不能做到对试运行期间水汽质量的严格控制，则会为后期的机组作业带来诸多隐患，且可能会发生严重的结垢和腐蚀问题，对于机组运行质量构成极大威胁。因此，在机组试运行期间必须做好水汽的化学清洗工作，使水汽运行环境得到有效控制，降低各类环境因素对水汽质量的影响。
第二方面，做好机组运行过程中的炉内水处理工作。考虑到炉内水pH值降低是造成设备腐蚀问题的关键性因素。在针对此类问题进行防治时，则可通过控制炉内水的pH值对设备腐蚀问题进行防治。常用的手段为在给水处理中添加氨元素，可以起到提高pH值的作用，这可在一定程度上对酸腐蚀现象进行防治。
第三方面，加强对循环水的处理。针对循环水进行处理的主要目的是提高水源利用率，同时能够起到防治腐蚀和结垢的重要作用。但需要特别注意的是，与一次水源相比，循环水的浓缩率明显偏高，且其结垢特性也更加明显，在循环水结垢的情况下，必定会对凝汽器的换热效果产生直接影响，同时也可能引发铜管腐蚀现象。因此，需要加强对循环水处理工艺的重视，常用的处理手段为在循环水中添加特定的阻垢剂以及缓蚀剂等，通过控制微生物滋生来降低铜管结垢率。
（三）定期完成设备的化学清洗
在众多热力设备中，锅炉结垢现象较为常见，这极有可能影响锅炉的传热性能，且由于锅炉结垢会使锅炉表面产生大量附着物，对于锅炉中的炉水质量造成严重威胁，此时便会引发酸腐蚀和碱腐蚀问题。针对锅炉结垢的现象，可采取化学酸洗的措施。在化学酸洗的过程中，还需添加一定的缓蚀剂，降低化学酸洗对锅炉设备的影响[4]。化学酸洗的主要目的是将已经产生的腐蚀产物去除，并在其表面形成保护层，控制腐蚀面积的进一步扩大。
结语：热力设备腐蚀问题对机组运行质量具有直接影响，同时也关系火力发电厂的发电能力。因此，在后期发展中，需要加强对热力设备腐蚀问题的关注，通过实时观测机组运行状况和定期进行化学清洗来减少设备结垢现象以及设备腐蚀现象，采取多种防控手段降低腐蚀问题对热力设备运行质量的影响。
参考文献
[1]冯礼奎，马明强，于志勇，等.热力设备停运腐蚀影响因素试验研究[J].材料保护，2020，53（09）：43-49+55.
[2]程林.火电厂化学水处理设备腐蚀问题处理对策研究[J].清洗世界，2020，36（07）：15-16.
[3]姚洪猛，姚建涛，孙雅萍，等.高温气冷堆二回路热力设备停用腐蚀控制技术研究[J].热力发电，2019，48（12）：8-12.
[4]刘常毫.火力发电厂热力设备及管道保温施工工艺研究[J].内燃机与配件，2018（04）：18-19.
关键词：火力发电厂;热力设备;腐蚀
现阶段，社会生产以及人们生活对电力能源的需求逐渐增大，致使火力发电厂的发展规模也在逐步增大。其中涉及大量的热力设备，各类设备设施的容量以及精密程度显著提升，这在提高发电效率的同时，也带来了诸多安全隐患。其中最显著的问题是热力设备的腐蚀问题，这与热力设备的运行环境直接相关。在火力发电生产作业中会产生大量水汽，一旦水汽纯净度不足，便可能引发热力设备腐蚀的问题。此类问题的产生无疑会影响火力发电的效率和质量，还可能造成大面积停机的现象。因此，针对火力发电厂热力设备的腐蚀成因展开研究具有极为重要的意义。
一、热力设备腐蚀问题的成因分析
（一）高压锅炉水冷壁管腐蚀成因
在高压锅炉运行过程中，水冷壁管中会产生大量沉积物，在沉积物作用下所生成的腐蚀现象，具体可以分为碱性腐蚀和酸性腐蚀两种。分析酸性腐蚀的成因，与炉水的pH值相关，结合前期的腐蚀处理经验，炉水有低pH值史的状况下，极易产生酸腐蚀问题。此外，还与脱碳现象相关，一般会在水冷壁管的脱碳部位产生严重的酸性腐蚀[1]。在前期的发电作业中，酸性腐蚀现象极为常见，最近几年随着热力设备技术水平的提升，酸腐蚀现象已经得到了有效控制。由于酸腐蚀现象对于热力设备的危害较大，生产作业中会过多关注酸腐蚀现象的防治问题，而忽视了碱性腐蚀对热力设备性能的影响。尤其是在发生碱性腐蚀问题时，设备中的金属元件机械性能并不会发生明显改变，致使人们容易忽视进行碱性腐蚀防治的重要性。除此之外，如果出现结垢问题，也会在沉积物介质浓缩的情况下产生氢腐蚀问题，此时会导致炉管内的水质恶化，在处理炉内水时，采取全挥发处理方式可能会造成氢腐蚀问题。
（二）凝汽器腐蚀问题成因
凝汽器的腐蚀问题以低温酸性腐蚀为主，其成因主要表现在以下几点：第一，由于凝结水中出现二氧化碳，致使其pH值降低所产生的酸性腐蚀问题;第二，由于循环冷却水存在侵蚀性特征，对于凝汽器铜管所产生的腐蚀影响;第三，由于水管冷却水出现结构问题，致使铜管结垢所引发的腐蚀问题。其中的黄铜管腐蚀原因是在局部闭塞环境下由于沉积物中的溶液容易产生腐蚀原电池，黄铜管极易在电化学腐蚀点蚀的情况下产生点蚀坑，严重的情况下甚至会出现穿孔问题[2]。
（三）汽轮机腐蚀问题成因
汽轮机腐蚀问题的成因与蒸汽初凝水的pH值相关，当其pH值过低的情况下，便会引发汽轮机腐蚀问题。另外，有机物以及离子发生交换并且渗入热力系统时会生成酸性腐蚀环境，但此种问题极少发生，只需保障水质和增强汽轮机的密封性，减少空气进入，便可有效预防气轮机腐蚀问题。
（四）其他设备腐蚀问题的成因
省煤器腐蚀成因表现为给水温度过高以及其中的含氧量过大。省煤器发生腐蚀问题后，极易产生省煤器泄漏的问题。锅炉腐蚀成因表现为锅炉水受到高温或者高压影响出现局部浓缩现象或者对于锅炉水的处理不当，致使炉水pH值过高或者过低所引发的酸性腐蚀和碱性腐蚀现象。局部浓缩现象通常集中在沉积物以下，而炉水会受到沉积物的阻碍影响难以向四外扩散，致使其在高温作用下产生浓缩反应，引发严重的腐蚀问题。
二、热力设备腐蚀问题的防治措施
从上文的分析中不难发现，热力设备腐蚀问题与炉水质量、设备选材以及循环水的处理工艺存在密切的联系。为了达成防治设备腐蚀问题的目标，可从这几个方面分别入手，通过合理选材和保障水汽质量来降低热力设备腐蚀问题的发生率。
（一）优先选择耐腐蚀性材料
为了降低腐蚀现象对热力设备运行质量的影响，需要根据热力设备的运行特点对于容易发生腐蚀的部位和元件进行更换处理，选择一些性价比较高且耐腐蚀性较强的材料代替原有的设备材料，且考慮到热力设备的作业条件较为复杂，在水处理过程中，处理介质可能会对热力设备产生腐蚀影响。因此，在选材时，还要保障材料对介质具备较强的适应性。例如，在化学除盐工艺中，所选用的储存和配置设备均需为耐腐蚀性材料[3]。
（二）提高对水汽处理工艺的重视
第一方面，在机组试运行期间的水汽处理工艺。在机组正式投运之前，需要根据机组运行特点以及对水汽质量的要求针对补给水方案进行合理设计，确保补给水质量能够满足机组安全作业需求。在锅炉运行之前，如能做到对炉水的化学清洗，则可在一定程度上提升炉水水质以及水汽质量，可有效降低后期的设备腐蚀现象。尤其是在洗硅过程中，要求将设备全部投入，从根本上提升试运行期间的水汽质量。如不能做到对试运行期间水汽质量的严格控制，则会为后期的机组作业带来诸多隐患，且可能会发生严重的结垢和腐蚀问题，对于机组运行质量构成极大威胁。因此，在机组试运行期间必须做好水汽的化学清洗工作，使水汽运行环境得到有效控制，降低各类环境因素对水汽质量的影响。
第二方面，做好机组运行过程中的炉内水处理工作。考虑到炉内水pH值降低是造成设备腐蚀问题的关键性因素。在针对此类问题进行防治时，则可通过控制炉内水的pH值对设备腐蚀问题进行防治。常用的手段为在给水处理中添加氨元素，可以起到提高pH值的作用，这可在一定程度上对酸腐蚀现象进行防治。
第三方面，加强对循环水的处理。针对循环水进行处理的主要目的是提高水源利用率，同时能够起到防治腐蚀和结垢的重要作用。但需要特别注意的是，与一次水源相比，循环水的浓缩率明显偏高，且其结垢特性也更加明显，在循环水结垢的情况下，必定会对凝汽器的换热效果产生直接影响，同时也可能引发铜管腐蚀现象。因此，需要加强对循环水处理工艺的重视，常用的处理手段为在循环水中添加特定的阻垢剂以及缓蚀剂等，通过控制微生物滋生来降低铜管结垢率。
（三）定期完成设备的化学清洗
在众多热力设备中，锅炉结垢现象较为常见，这极有可能影响锅炉的传热性能，且由于锅炉结垢会使锅炉表面产生大量附着物，对于锅炉中的炉水质量造成严重威胁，此时便会引发酸腐蚀和碱腐蚀问题。针对锅炉结垢的现象，可采取化学酸洗的措施。在化学酸洗的过程中，还需添加一定的缓蚀剂，降低化学酸洗对锅炉设备的影响[4]。化学酸洗的主要目的是将已经产生的腐蚀产物去除，并在其表面形成保护层，控制腐蚀面积的进一步扩大。
结语：热力设备腐蚀问题对机组运行质量具有直接影响，同时也关系火力发电厂的发电能力。因此，在后期发展中，需要加强对热力设备腐蚀问题的关注，通过实时观测机组运行状况和定期进行化学清洗来减少设备结垢现象以及设备腐蚀现象，采取多种防控手段降低腐蚀问题对热力设备运行质量的影响。
参考文献
[1]冯礼奎，马明强，于志勇，等.热力设备停运腐蚀影响因素试验研究[J].材料保护，2020，53（09）：43-49+55.
[2]程林.火电厂化学水处理设备腐蚀问题处理对策研究[J].清洗世界，2020，36（07）：15-16.
[3]姚洪猛，姚建涛，孙雅萍，等.高温气冷堆二回路热力设备停用腐蚀控制技术研究[J].热力发电，2019，48（12）：8-12.
[4]刘常毫.火力发电厂热力设备及管道保温施工工艺研究[J].内燃机与配件，2018（04）：18-19.