高温供热管网中316L不锈钢防点蚀策略研究

供热管网内循环水运行温度高、系统总水量大,水质相对较差,该环境中不锈钢换热板的点蚀问题一直困扰化学运行人员。宁夏A供热管网设计最高温度130℃,循环水中氯离子浓度达到63.7mg/L,远高于CJJ/T 34《城镇供热管网设计标准》中规定的限值25mg/L,根据往年经验在供热过程中换热板存在较高的点蚀风险。本文通过现场情况调研,实验室模拟实验针对该热网水质特点制定了投加N型阻垢缓蚀剂,并严格控制循环水中氯离子浓度的策略。其中循环水中氯离子控制的期望值为小于70mg/L,当供水温度不超过110℃时,限制值小于90mg/L。在2022年~2023年供暖期间在现场应用该策略,取得了良好的应用效果,经检查316L换热板和旁路挂片均没有发生点蚀现象。

火电厂锅炉管道金属内壁氧化膜的影响因素研究

研究给水加氧处理前后锅炉管壁金属氧化膜生成情况,以确定不同温度范围内金属氧化膜的主要影响因素。分析和比较了给水全挥发处理(AVT)工况和加氧处理(OT)工况下,省煤器和水冷壁管氧化膜的特点;通过试验台和现场研究数据,探讨了锅炉高温段氧化皮生成与剥离的成因。研究结果表明,纯水中加入的氧气使热力系统低温段(300℃以内)金属表面生成了具有保护作用的棕红色Fe2O3膜,这层Fe2O3膜需要连续供氧维持其稳定性;锅炉高温段受热面中18铬系列奥氏体不锈钢氧化皮剥落原因较为复杂,温度和材料本身应是主要影响因素。

直接空冷系统金属部件的腐蚀与防护

氨作为锅炉给水碱化剂时,由于其气液两相的分配系数较高,致使其在蒸汽早期凝结水的含量较低,容易造成直接空冷系统金属腐蚀。为此,提出了一种新的有机胺类碱化剂——YA01。试验研究与工业应用表明,YA01可显著提高蒸汽早期凝结水的pH值,从而有效抑制空冷系统金属部件的腐蚀,并且其在汽轮机排汽环境下的分解率很低,对汽水品质的影响较小。另外,与单纯提高加氨量的处理方式相比,YA01与氨联合处理有利于延长氢型阳床运行周期。

凝汽器结垢和腐蚀原因及应对措施

国内某600MW超临界机组由于实施节水减排,导致凝汽器不锈钢管发生了结垢和腐蚀现象。从循环水运行水质情况、不锈钢换热管在循环水中电化学腐蚀行为和材料性能等方面进行了研究分析。结果表明:循环水水质恶化导致凝汽器换热管结垢,垢下闭塞区氯离子发生富集,形成酸性环境诱发点蚀,同时垢下湿热环境中厌氧型细菌繁殖以及缓蚀性离子SO42-缺失等因素,促进了点蚀的发展,最终导致凝汽器换热管腐蚀穿孔发生泄漏。

凝结水精处理阳床与阴床串联系统存在问题分析及其改进

某电厂2×300 MW直接空冷机组凝结水精处理系统采用阳床＋阴床串联方式,运行中存在阳床、阴床投运初期出水杂质离子泄漏,以及阳床铵型运行时阴床出水氯离子泄漏等问题。对此,经讨论与分析后提出了以下改进方案：（1）提高树脂再生水平;（2）充分正洗,树脂在储存罐中冲洗结束时的出水电导率应小于1μS/cm;（3）设计合理的阳床、阴床投运初期再循环冲洗系统,并合理安排阳床和阴床的投运操作。改进方案实施后,原有系统存在的离子泄漏问题基本得到解决。

乙醇胺的热稳定性试验及其在核电站二回路系统的应用

介绍了乙醇胺热稳定性的实验室试验研究结果及其在核电站二回路系统的实际应用情况。

直接空冷300MW机组凝汽器流动加速腐蚀研究

介绍了华能榆社发电有限公司(榆社电厂)直接空冷300MW机组凝汽器发生严重流动加速腐蚀(FAC)的现象,分析认为其原因为水平配汽管表面形成疏松Fe3O4膜,以及配汽管过渡段的蒸汽扰动和湿蒸汽水滴的冲击。提高给水和金属表面液膜中的pH值有利于抑制流动加速腐蚀和降低腐蚀产物对热力系统的影响,但存在加氨量显著增加和影响后续精除盐系统等问题。

发电机定冷水处理的要点与新技术的概述

针对目前发电机定子空心铜线圈存在的腐蚀问题,介绍了定冷水水质控制的重要性以及定子铜线圈腐蚀的主要影响因素,介绍了当前定冷水的几种主要处理方法及智能配水法,并对每种方法进行评价。发电机定冷水系统在运行中应维持定冷水pH长期合格及氧含量长期稳定,控制二氧化碳浓度小于1.5×10^-5 mol/L。定冷水智能配水法的应用效果是水质好,运行成本低,长期运行稳定可靠,保证了水质始终保持在最佳防腐蚀范围内。

空冷凝汽器流动加速腐蚀的影响因素

测量了空冷凝汽器流用Q235钢在不同试验环境中的表面极化电阻,研究了其流动加速腐蚀(FAC)的各种影响因素,并提出了防护方案。结果表明,提高初凝水的pH,提高初凝水中溶解氧含量,降低空冷凝汽器温度等方式可以抑制空冷凝汽器的流动加速腐蚀。

锅炉给水加氧转换期间铬酸根离子释放研究

通过监测不同类型机组锅炉给水加氧转换过程及运行期间氢电导率、溶解氧、CrO42-等指标的变化,对加氧转换过程中CrO42-的释放来源进行分析讨论。研究表明,给水加氧转换期间热力系统某些取样点检测出的CrO42-来源于不锈钢取样管,与热力系统设备无关。采用给水加氧处理的机组在正常运行时,未检测出铬离子含量的异常变化。

利用脱硝氨气自动配制氨水工艺在电厂中的应用

火电厂锅炉给水系统化学加药主要是通过加氨维持pH在一定的碱性范围内,从而达到防止热力设备发生腐蚀的目的。目前,电厂主要是通过外购质量分数25%左右的桶装氨水进行配药,经常会发生由于外购氨水质量不合格而将杂质带入系统,导致水汽品质变差的问题。采用脱硝氨气全自动配制氨水的方法,不仅保证了氨水的品质,同时没有刺激性气味,降低了安全风险,节约了运营费用。

核电站核岛设备冷却水系统化学处理方式综述及展望

核岛设备冷却水系统是核电站重要的闭式冷却水系统之一,对核岛设备冷却水进行化学处理并按照一定标准控制水质是防止系统内发生腐蚀和污垢沉积的重要措施。通过对国内外核电站核岛设备冷却水系统使用的化学处理方式及存在的问题进行广泛调研,以期对该系统化学处理方式的优化与革新起到指导作用。结果表明,核电站核岛设备冷却水化学处理的主要目的是材料防腐蚀。美国电力研究院(简称EPRI)推荐添加缓蚀剂和水质控制两种方案对闭式水系统进行防腐蚀处理;国内核电站核岛设备冷却水化学处理主要通过添加缓蚀剂的方式进行,添加缓蚀剂的种类经历了铬酸钾、磷酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐等几个阶段。核岛设备冷却水系统存在的主要问题是循环水中铁含量超标和铜腐蚀。

660 MW超临界直接空冷机组精处理运行优化

为保证机组优良的水汽品质和精处理系统安全、经济运行,对粉末树脂覆盖过滤器和高速混床的运行方式进行了优化。结果表明,过滤器只铺纤维粉运行时,周期制水量及运行压差正常,且除铁效果良好,除铁效率大于95%;混床应以直接电导率大于0.2μS/cm、Si的质量浓度大于10μg/L或Na的质量浓度大于3.0μg/L作为混床运行终点,同时确保精处理出口母管的氢电导率小于0.1μS/cm。

凝结水水质异常原因分析及预防措施

以某机组水汽系统凝结水水质为研究对象,从热力系统、空气漏入、凝汽器泄漏、补给水污染、生产返回水污染等全方面的探讨分析了凝结水水质异常原因,确认了凝结水水质污染源,提出了设置在线氢电导率仪表实时监测疏水的解决办法和预防措施,避免了热力系统设备因凝结水水质污染造成的腐蚀危害事故的发生,为以后电厂化学监督人员对凝结水水质异常的分析提供了方法和理论指导。

1000MW超超临界机组长周期给水加氧实践效果分析与评价

对华能海门电厂2号机组(1 000 MW超超临界机组)给水加氧处理效果进行总结和分析。结果表明:给水采用加氧处理后,省煤器入口给水、高压加热器(高加)疏水的铁质量浓度平均值降至1μg/L以下,较之前的弱氧化性全挥发处理降低了80%以上,有效抑制了炉前给水和高加疏水系统的流动加速腐蚀,减少了腐蚀产物向锅炉水冷壁、省煤器的转移量,进而降低了锅炉水冷壁和省煤器结垢速率,减缓了锅炉压差上升速率,避免了高加疏水调节阀堵塞,凝结水精处理系统混床周期制水量也由之前的8万t提高至40万t,节能降耗效益非常可观。由此证明给水加氧处理对提高机组运行的安全性、可靠性、经济性具有重要意义。

新型给水自动加氧设备性能分析及应用

以大唐某电厂百万兆瓦机组新型自动加氧设备为例,介绍了自动加氧技术的应用以及新型加氧设备改造的优势和必要性。通过MATLAB软件加氧仿真平台测试验证了新型加氧设备的可行性。新型加氧设备投运后,实现了给水和凝结水加氧的自动控制,将给水溶氧值控制在(20±3)?g/L,凝结水溶氧值控制在(50±5)?g/L范围内。新型加氧设备通过增加自主研发的流量控制器及使用串级PI-P+前馈的控制算法,提高了加氧设备运行的可靠性,也提升了汽水品质的稳定性。

离子色谱法测定电厂锅炉水汽中痕量阳离子

研究了利用直接电导检测-离子色谱法分离测定电厂水汽中Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+5种阳离子的方法。选择色谱条件为Ion Pac CS12A阳离子交换柱,20 mmol/L甲基磺酸淋洗液,抑制性电导检测。该方法采用500μL进样,5种阳离子的检出限为0.03～0.13μg/L,相对标准偏差(RSD,n=5)在0.24%～2.5%之间,加标回收率为96%～110%,该方法具有选择性好、检出限低、灵敏度高、操作简便等特点,可用于电厂给水、凝结水、蒸汽等水样中阳离子的测定。

SCAL型间冷循环水水质对金属材料腐蚀影响

目前,表面冷凝器铝换热器(SCAL)型间接空冷系统(间冷)循环冷却水的水质运行控制尚无标准可依,间冷循环水水质对系统金属材料腐蚀的影响也缺乏系统研究。本文根据间冷循环水水质特点,通过实验室模拟实验研究水中痕量SO4^2-、Cl–以及pH值等因素对碳钢和纯铝腐蚀的影响。结果表明:水中痕量(≤1mg/L)的SO4^2-和Cl^–均可加速碳钢腐蚀;SO4^2-对碳钢腐蚀表现出自催化效应,同样质量浓度的SO4^2-比Cl^–对碳钢腐蚀危害更大,而SO4^2-对纯铝表现出缓蚀作用;溶液pH值上升则会加速纯铝腐蚀。

SCAL型间接空冷系统循环水中溶氧量变化规律及其对pH值间接影响

表面式换热器铝制散热器(SCAL)型间接空冷(间冷)机组已经成为解决我国北方富煤贫水地区发电的有效措施,该机组SCAL型间冷系统稳定运行过程中常出现循环水pH值异常升高的现象。由于系统内散热器采用铝材质,pH值异常升高会破坏铝管表面氧化膜,导致散热器腐蚀甚至泄漏,因此循环水p H值异常升高是该系统运行的难题。通过对SCAL型间冷系统结构的分析、水质调研,分析了系统中的动态变量,通过理论计算和工业试验验证对该问题进行了深入研究。结果表明:SCAL型间冷系统在运行期间基本处于密闭状态,外界氧气难以扩散进入,系统循环水中溶解氧的来源为系统运行前除盐水中溶解的氧气;碳钢的腐蚀反应是系统中溶解氧主要的消耗方式;溶氧量变化改变了碳钢腐蚀产物的类型,当系统中溶氧量较低时,碳钢腐蚀生成的Fe(OH)_(2)具有较大的溶度积,能够导致循环水pH值升高。

SCAL型间冷系统中碳钢腐蚀产物对铝腐蚀行为的影响

SCAL型(表面式凝汽器铝制散热器型)间接空冷系统中铝制散热器腐蚀破损会造成循环水泄漏,影响火电厂的稳定安全运行。为了减缓系统中材料的腐蚀速率,该系统使用除盐水作为循环水,但碳钢管道的腐蚀产物会污染循环水水质,而目前碳钢腐蚀产物对铝腐蚀行为有何影响尚不清楚。通过现场挂样和实验室模拟试验等方法对该问题进行研究,结果表明,部分碳钢的腐蚀产物(γ-FeOOH和Fe3O4)会附着在铝管表面,加速铝管的腐蚀。