4.6.4 火电厂设备腐蚀状况及常见防护措施
2018-06-07 16:34:47 作者:侯保荣等来源:

    在问卷调查中,多数技术人员认为应“选用合适的耐蚀材料来解决腐蚀防护问题”。火力发电厂多数热力设备采用的金属材料为碳钢以及合金钢,加热器和凝汽器的管材主要采用铜合金、不锈钢等,沿海电厂凝汽器冷却管多采用耐蚀性能优异的钛合金管。但是火力发电厂中不少设备的金属材料耗用量大,如果设备全部用耐蚀材料会使得造价超高,造成不必要的浪费。因此,火电厂热力设备的合理选材很重要。


    除了在选材方面提高设备的耐蚀性外,在设备运行中也可以根据具体情况分别采取措施进行腐蚀防护。


    1.水处理系统和补给水管道


    处理系统主要接触生水、除盐水,离子交换设备还要接触酸、碱、盐等化学药品。水处理系统的设备和管道所接触的水质一般含有较高浓度的溶解氧,水的含盐量也相对较大,因此该系统的氧腐蚀比较普遍。


    图4-162为某厂水处理系统的部分管路内部、预处理机、补给水箱、酸碱管道、除盐水箱等部位的腐蚀形貌,可以发现有的管道和设备腐蚀较严重(如图4-162(a)、(d))。除水侧外,管道和设备外壁在大气环境中的腐蚀也较普遍,这主要与水处理系统环境潮湿、或者局部腐蚀条件较为苛刻等有关。可以通过更换管道材料、在管道内壁衬胶、设备或管道外部刷涂防腐涂料等方法减缓腐蚀。


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    凝结水精处理系统的氧腐蚀也比较严重,图4-163为某厂精处理再生树脂捕捉器和精处理阳再生塔内壁腐蚀形貌。凝结水由于pH值较低,除了氧腐蚀外,还存在CO2腐蚀。


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    2.锅炉及制水系统的腐蚀防护


    在电厂锅炉系统中,水冷壁、锅炉管道、省煤器、炉管、过热再热器、汽包等部位都可发生腐蚀,这些部位易发生氧腐蚀和高温腐蚀等,表面形成腐蚀产物后,还易出现垢下腐蚀,加剧金属的腐蚀损坏。图7是某电厂水冷壁的腐蚀形貌。


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    某厂锅内水系统的管道、除氧器、炉管内壁、省煤器入口内壁,以及制水系统的树脂捕捉器、树脂再生塔等出现氧腐蚀。对于锅炉系统的腐蚀,可以采取以下措施控制或减缓腐蚀,如对锅炉进行停炉保护;锅炉运行中在锅水中添加保护药剂如氨水和联氨,控制锅水的pH值和溶解氧含量;严格检测水汽品质,控制水的pH值、溶解氧和电导率等指标;对水冷壁等部件进行喷涂耐高温防腐防磨层;加装防磨瓦等减缓省煤器、低压过热器、低压再热器等设备的腐蚀损耗。


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    3.汽轮机和发电机的腐蚀防护


    电厂汽轮机的腐蚀易发生在低压缸叶片部分(见图4-166)。这是由于高温高压的水蒸气做完功后温度、压力下降,在低压缸中部分凝结,而初凝水中含有较多的杂质,可导致叶片发生酸腐蚀以及造成积盐而产生腐蚀。可以采用弹丸吹扫清除叶片积盐,另外停机时要对机组进行通风干燥保护。


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    电厂发电机腐蚀易发生在氢冷器和发电机定子冷却铜导线上,常见腐蚀产物堵塞空心导线使内冷水无法流通导致线圈烧毁等事故,这可以通过内冷水处理,如控制内冷水pH值呈弱碱性、加入一定量的铜缓蚀剂、控制内冷水电导率等方法来控制。


    4.凝汽器的腐蚀与防护


    凝汽器是发电厂易出现腐蚀的一类设备。腐蚀易发生在凝汽器冷却管管壁(见图4-167)、水室(见图4-168)、凝汽器管板和热井(见图4-169)等部位。这些部位主要与循环水接触,容易发生腐蚀与结垢;另外沿海电厂若采用腐蚀性大的海水作为冷却水,钢铁类管道更容易出现腐蚀问题。


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    另一电厂循环水系统在闭冷器水室内壁、凝汽器入口管板、管道等部位也出现腐蚀损坏(见图4-170),这多属于氧腐蚀和水流冲刷腐蚀等。凝汽器冷却管和管板的腐蚀可通过添加阻垢缓蚀剂、管板喷涂防腐涂层、阴极保护、采用更耐蚀材料等来控制。


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    5.脱硫系统的腐蚀防护


    某厂脱硫塔内壁喷淋层区、风机叶片、烟道、浆液循环泵以及塔壁、钢架、围栏爬梯等出现酸腐蚀、氧腐蚀和冲刷腐蚀等(见图4-171)。脱硫设备和管道的腐蚀控制通常采用衬胶和玻璃鳞片涂层保护,这些设备和管道在运行中需要经常检查涂层的完整性,并及时对涂层破损处进行修复。


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    6.燃烧系统及烟道的腐蚀防护


    燃烧系统及烟道的腐蚀容易发生在过热器和再热器外壁、炉管外壁、烟气换热器、电除尘器、烟囱内壁、空气预热器、框架栏杆、仓泵及除灰管道等(见图4-172),主要出现酸腐蚀、气流灰尘的冲刷腐蚀等。此类腐蚀可以从提高燃煤品质(使用低硫煤等)、控制燃烧环境、设备表面刷涂防腐涂层、使用玻璃鳞片涂层、烟囱内壁采用钛复合材料保护等方面来控制。


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    7.其它部位腐蚀防护


    另外,锅炉本体钢梁、立柱、平台(见图4-173)、电缆桥架(见图4-174)等结构也会因为暴露于潮湿大气中而受到腐蚀。对于锅炉本体钢梁、立柱、平台、电缆桥架等部位出现的腐蚀可以采用涂层保护、及时更换腐蚀损坏部件、采用更耐蚀材料等来控制。


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    部分火力发电厂设备及设施的常见腐蚀情况及主要腐蚀防护措施及部分设备设施的年防腐成本列于表4-69中。


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