伴隨著電力事業(yè)的發(fā)展，發(fā)電機組數(shù)量和裝機容量不斷增加。而機組一旦發(fā)生事故，將導致電力生產受到影響，給人民群眾生命財產安全帶來威脅。目前在電力事故中，由設備腐蝕引發(fā)的事故占據(jù)相當?shù)谋壤?，如凝汽器就時常發(fā)生結垢和腐蝕問題。因此，還應加強機組防腐和凝汽器防垢及防腐蝕問題的研究，以便提出有效措施，為設備保護工作的開展提供指導。

一、機組防腐，凝汽器防垢及防腐蝕問題

1.1 機組防腐問題

在發(fā)電機組運行的過程中，腐蝕問題是影響機組安全、經濟運行的重要因素之一。在熱力設備中，煙氣側的溫度較高，過熱器管、空氣預熱管等長期受煙氣或懸浮灰分作用影響，容易發(fā)生高溫腐蝕。具體來講，就是材料在高溫環(huán)境中與介質發(fā)生化學或電化學反應，造成材料變質，如高溫氧化腐蝕、熔鹽腐蝕、硫化物腐蝕等。而在發(fā)電機組冷卻上，主要采用水冷技術，但是發(fā)電機組內水冷機組容易出現(xiàn)腐蝕性陰離子和鹽類物質超標的問題，造成機組發(fā)生嚴重腐蝕。針對超臨界機組，如果存在除鹽水水質不合格、混床釋放氯離子、凝汽器泄漏、氨水或疏水水質不合格、精處理樹脂泄漏等問題，都會導致機組受污染物腐蝕[1]。而在內冷水中，普遍含銅量較高，主要是由于銅導線發(fā)生了腐蝕。

1.2 凝汽器防垢及防腐蝕

凝汽器作為發(fā)電機組冷水系統(tǒng)核心部件，工作性能將對整個機組運行的經濟性、安全性產生影響。但實際上，凝汽器容易發(fā)生結垢問題，導致冷凝效果不佳，引起機組出力下降。而凝汽器冷卻管作為主要傳熱元件，容易發(fā)生腐蝕問題，造成凝汽器泄漏，造成機組停機。因此針對凝汽器進行管理，需要加強防垢與防腐蝕工作的開展。以某燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組為例，配套凝汽器為單背式、雙流程設備，型號為N14550，總冷卻面積14450㎡，采用管材為TP361L，規(guī)格為φ25×0.5/0.7，設計蒸汽流量418t/h，冷卻水進口溫度為21℃，。出口為30℃，冷卻水量26557m3/h。在循環(huán)水補充水處理上，采用無磷配方的緩蝕阻垢劑，殺菌劑采用次氯酸鈉和異噻唑啉酮類，循環(huán)式濃縮倍數(shù)在3-4倍之間。檢查設備真空度發(fā)現(xiàn)，機組真空度達到93.8kPa，可能發(fā)生結垢。開展化學監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)進水端5cm位置發(fā)生結垢，出水端存在0.5mm厚硬垢。洗垢后發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)形成了針孔狀點腐蝕，尚未貫穿管壁。分析原因發(fā)現(xiàn)，為降低廠用電耗，機組循環(huán)冷卻水量偏低，流速在5m3/s左右，無法滿足60倍冷卻倍率，造成不銹鋼管結垢。而補水為運河水，總堿度和氯離子濃度變化大，水質指標接近藥劑控制上限，造成凝汽器發(fā)生腐蝕。

二、機組防腐，凝汽器防垢及防腐蝕實踐

2.1 機組防腐措施

2.1.1 高溫腐蝕防控

在高溫腐蝕防控上，可以通過運行調節(jié)避免熱負荷集中，如避免爐膛局部因高溫發(fā)生結焦，避免水冷壁管表面溫度過高。在管壁溫度維持在420-480℃范圍時，溫度每增加10℃將導致腐蝕速度提高2倍。針對水冷壁周圍的煙氣，可以通過一次風輸送調整改變流場性質，避免鍋爐管壁上附著熔融硫酸鹽等物質，使還原性氣氨得到降低，同時使煙氣中硫化物濃度得到降低。在給水方面，還應加強水質控制，減少熱阻。針對給水，可以進行除氧處理，在完成水加熱后，利用還原劑對殘余溶解氧進行去除，避免氧分子給金屬帶來腐蝕。在熱網(wǎng)疏水回用上，也應采用除氧器，保證氫電導率等指標符合要求。安裝在線氫電導率測試裝置，能夠及時發(fā)現(xiàn)泄漏問題。針對過熱器等設備金屬表面，還應完成耐腐蝕合金涂層的噴涂，提高設備抗熱腐蝕性能。

2.1.2 水汽腐蝕防控

在水汽腐蝕防控方面，需要利用在線化學儀器表進行蒸汽現(xiàn)場檢測，加強蒸汽中鈉含量的控制。針對機組冷水系統(tǒng)，還應防止氧和二氧化碳進入。采用密閉式隔離系統(tǒng)，能夠使冷水中的氧氣和二氧化碳含量得到降低，使銅導線受到的腐蝕得到減小。在系統(tǒng)中，可以完成陰陽離子交換設備的安裝，實現(xiàn)樹脂過濾、電磁過濾和機械過濾。添加一定量的銅緩蝕劑，如苯并三氮唑等，也能使腐蝕得到控制。添加一定量的氫氧化鈉等物質，使內冷水pH值得到提高，使機組內冷水從微酸變?yōu)槲A，即便溶解氧存在，也能使銅導線的腐蝕受到抑制[2]。在內冷水不合格時，需要通過溢流換水加強內冷水導電率控制，確保腐蝕物及時排出。針對混床機組，可以采用離子交換柱進行內冷水的水質控制，利用離子交換器完成腐蝕性物質的吸附，保證出水合格。

2.2 凝汽器防垢及防腐蝕措施

2.2.1 加強運行調節(jié)與監(jiān)督

針對凝汽器進行運行管理，需要保證換熱效果的同時，降低電耗。結合機組運行方式和季節(jié)調節(jié)要求，需要使水泵保持經濟運行，流速在正常范圍內。在日常管理中，需要完成每批藥劑質量抽檢，加強循環(huán)水的水質監(jiān)測，將阻垢劑加藥質量濃度控制在10-15mg/L范圍內，按照氯離子計算，濃縮倍數(shù)不超過4倍，發(fā)現(xiàn)超標需要及時排污換水。機組運行時，需要及時投運膠球進行清洗，調停時利用高壓水槍完成物理清洗。沖洗期間，應完成不銹鋼管抽檢，在水壓達到70MPa的條件下確認管壁能否清洗干凈。在現(xiàn)場壓力試驗中，需要加壓至120MPa，清洗半小時后確認不銹鋼管無任何損壞。凝汽器最大清洗壓力應不超過70MPa，部分管口清洗壓力可以達到60MPa，保證整體除垢率能夠達到85%。

2.2.2 優(yōu)化補充水加藥方案

為加強水質控制，需要對循環(huán)水補水加藥方案進行優(yōu)化。結合水質隨季節(jié)變化的特征，需要完成動態(tài)模擬試驗，確定不同季節(jié)的現(xiàn)場緩釋阻垢劑加藥質量濃度，提出科學的水質控制方案。以本廠為例，循環(huán)水補充水源為城市中水，河水作為循環(huán)水補充水的備用水源。考慮到中水補水中氯離子含量變化較大，因此不對氯離子含量做明確規(guī)定，但必須保證滿足凝汽器材質的要求和濃縮倍率的控制。在4-10月份，考慮到河水水質較好，用河水作為循環(huán)水的補充水，可以按照10mg/L濃度進行藥劑投加，使鈣離子濃度不超過18mmol/L，總堿度不超過4mol/L。在11月-3月，屬于冬季枯水期，采用城市中水作為循環(huán)水補充水，需要按照15mg/L濃度進行藥劑投加，使鈣離子濃度不超過20mmol/L，總堿度不超過5mol/L。在微生物控制上，需要采用氧化性和非氧化性的殺菌劑配方，按照循環(huán)水量進行二氧化氯的投加，每日投加15min，余氯質量濃度應在0.2-0.5mg/L范圍內；非氧化殺菌劑按照200mg/L的質量濃度進行投加，夏季每月一次，冬季每兩至三個月一次，采取沖擊式投加方式，結合系統(tǒng)保有水量在集水池中添加，避免細菌產生抗藥性[3]。

三、結論

針對大容量、高參數(shù)的機組，還應加強腐蝕控制，減少機組受到的高溫腐蝕和水汽腐蝕，以便使機組能夠維持長期穩(wěn)定運行。而在機組中，凝汽器是容易發(fā)生結垢和腐蝕問題的部件，容易導致設備泄漏問題的發(fā)生。因此，還應加強除垢和防腐技術的應用，保證凝汽器正常發(fā)揮作用，繼而使機組運行安全得到保證。

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