寶雞熱電廠熱網(wǎng)加熱器防腐的研究及應(yīng)用

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一.

大唐寶雞熱電廠2×330MW機(jī)組，汽輪機(jī)為北重汽輪電機(jī)有限公司制造的亞臨界、一次再熱、單軸、三缸、雙排汽采暖抽汽凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為：N-330-17.75/540/540。每臺(tái)汽輪機(jī)均裝有兩臺(tái)熱網(wǎng)加熱器，冬季用于城市供熱，供熱期11月15日至3月15日，其它季節(jié)停用，2022年熱網(wǎng)系統(tǒng)投運(yùn)后，熱網(wǎng)加熱器發(fā)生了屢屢泄漏，2022年11月1B熱網(wǎng)加熱器換熱管泄漏嚴(yán)重，經(jīng)電科院分析加熱器換熱管泄漏為典型的應(yīng)力腐蝕開裂，建議加強(qiáng)熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)期間的保養(yǎng)，2022年3月至2022年11月，寶雞熱電廠廠針對(duì)熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后的防腐舉行了大量的探索、研究。2022年3月，對(duì)1B、2A、2B3臺(tái)全部采用隔離水側(cè)、汽測(cè)、并在進(jìn)水、進(jìn)汽門加堵板，將熱網(wǎng)加熱器管束用壓縮空氣吹干，在水側(cè)、汽測(cè)放置確定量枯燥劑，每月檢查一次枯燥劑效果，實(shí)時(shí)對(duì)失效的枯燥劑舉行處理。2022年11月加熱器投運(yùn)前對(duì)枯燥劑舉行全部清理，對(duì)熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)舉行了冷態(tài)沖洗，投運(yùn)后，3臺(tái)熱網(wǎng)加熱器疏水水質(zhì)在12小時(shí)內(nèi)達(dá)成回收標(biāo)準(zhǔn)，供熱期間運(yùn)行正常，在整個(gè)供暖期未發(fā)生泄漏。大唐寶雞熱電廠熱網(wǎng)系統(tǒng)主要用于城市供暖，熱網(wǎng)系統(tǒng)在供暖終止后停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，熱網(wǎng)加熱器在停運(yùn)后采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?，做好防止腐蝕，是杜絕加熱器泄漏的重要措施。經(jīng)過在2022年-2022年3年期間，對(duì)熱網(wǎng)加熱器防腐的探索和研究，總結(jié)出隔離水側(cè)、汽測(cè)，防止枯燥劑的保養(yǎng)防腐方法，并模范了操作步驟，徹底解決了熱網(wǎng)加熱器因停運(yùn)后保養(yǎng)不當(dāng)造成的頻繁泄漏，保證了城市供熱和機(jī)組的安好運(yùn)行。

二：立項(xiàng)背景

大唐寶雞熱電廠2×330MW機(jī)組，2022年7月機(jī)組投運(yùn)，2022年11月，1B熱網(wǎng)加熱器換熱管發(fā)生泄漏，經(jīng)電科院分析認(rèn)為加熱器換熱管泄漏為典型的應(yīng)力腐蝕開裂，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的理由為Cl-同O的綜合作用以及換熱管制造加工過程中的剩余拉應(yīng)力，并對(duì)1B熱網(wǎng)加熱器管束舉行了更換，2022年12月，察覺2B熱網(wǎng)器泄漏，停運(yùn)舉行了檢修，2022年3月，熱網(wǎng)系統(tǒng)停運(yùn)后，寶雞熱電廠采取了對(duì)熱網(wǎng)加熱器汽測(cè)放水，參與枯燥劑的方法舉行保養(yǎng)，但因?qū)峋W(wǎng)加熱器水側(cè)沒有隔離，保養(yǎng)效果差，2022年11月加熱器投運(yùn)后1A、2B發(fā)生泄漏，停運(yùn)舉行了處理，加之汽側(cè)放置的硅膠枯燥劑在2022年11月熱網(wǎng)系統(tǒng)投運(yùn)前沒有清理明凈，投運(yùn)后熱網(wǎng)疏水二氧化硅含量高，對(duì)加熱器舉行了大量沖洗，2022年11月11日沖洗至12月5日才合格，沖洗期間加熱器疏水不能全部回收，機(jī)組補(bǔ)水量大，造成除鹽水的大量濫用，片面回收的疏水因水質(zhì)差影響了機(jī)組的水汽品質(zhì)，造成鍋爐排污量大。大唐寶雞熱電廠熱網(wǎng)系統(tǒng)主要用于城市供暖，熱網(wǎng)系統(tǒng)在供暖終止后停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，熱網(wǎng)加熱器在停運(yùn)后沒有采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?，在供暖期間展現(xiàn)頻繁泄漏，危機(jī)城市供熱，造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)因水側(cè)循環(huán)水漏入加熱器疏水中，回收疏水影響機(jī)組的水汽指標(biāo)。對(duì)熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后的防腐蝕方法選擇受到現(xiàn)場(chǎng)條件的影響，因此研究探索、采取一種操作簡(jiǎn)樸易行，保養(yǎng)處境可操縱，保養(yǎng)效果明顯的保養(yǎng)方法，是防止熱網(wǎng)加熱器泄漏的重要措施。

三：熱網(wǎng)加熱器泄漏的理由分析

3.1熱網(wǎng)加熱器概況：

大唐寶雞熱電廠2×330MW機(jī)組，每臺(tái)汽輪機(jī)均裝有兩臺(tái)熱網(wǎng)加熱器，4臺(tái)熱網(wǎng)加熱均為外觀式換熱器，熱網(wǎng)加熱器利用汽輪機(jī)第四段抽汽，加熱管水側(cè)采用化學(xué)制水系統(tǒng)制備的一級(jí)除鹽水水，被加熱后進(jìn)入熱網(wǎng)系統(tǒng)舉行城市供熱，熱網(wǎng)加熱器設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

3.2熱網(wǎng)加熱器泄漏的理由分析

金屬腐蝕按破壞形態(tài)分為全面腐蝕和局部腐蝕。前者包括平勻的全面腐蝕和不平勻的全面腐蝕，平勻腐蝕分布在整個(gè)金屬外觀上，危害性沒有局部腐蝕嚴(yán)重，局部腐蝕常見的類型有點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲憊、孔腐蝕、磨損腐蝕、選擇性腐蝕、穿晶腐蝕、空泡腐蝕等。局部腐蝕作用集中在某確定區(qū)域，而其余片面卻幾乎沒有發(fā)生腐蝕，這類腐蝕危害對(duì)比嚴(yán)重。

2022年11月，寶雞熱電廠1B熱網(wǎng)加熱器換熱管發(fā)生嚴(yán)重泄漏，經(jīng)電科院分析加熱器換熱管泄漏為典型的應(yīng)力腐蝕開裂，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的理由為Cl-同O的綜合作用以及換熱管制造加工過程中的剩余拉應(yīng)力，引起剩余拉應(yīng)力是加熱器管束加工過程和組裝過程中產(chǎn)生的，在剩余拉應(yīng)力和Cl-同O的綜合作用下產(chǎn)生了腐蝕，為進(jìn)一步確定熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽和補(bǔ)充水中Cl-含量，2022年11月3日分別取1號(hào)機(jī)過熱蒸汽、1號(hào)機(jī)凝聚水（熱網(wǎng)加熱氣進(jìn)汽）和化學(xué)制水系統(tǒng)一級(jí)除鹽水（熱網(wǎng)水側(cè)補(bǔ)充水）送熱工院舉行微量離子的測(cè)定，分析結(jié)果見下表2：

由微量離子分析結(jié)果可見，我廠熱網(wǎng)加熱器補(bǔ)充水和蒸汽中Cl-含量分外小，遠(yuǎn)低于操縱標(biāo)準(zhǔn)（<0.2mg/L），化學(xué)制水系統(tǒng)供給的熱網(wǎng)補(bǔ)充水水質(zhì)分外好，但由于整個(gè)城市熱網(wǎng)系統(tǒng)浩瀚、繁雜，寶雞市熱力公司的二級(jí)換熱器均采用的是軟化水，在水處理工藝中沒有除去原水中的Cl-，二級(jí)換熱器發(fā)生泄漏或因熱網(wǎng)管道統(tǒng)投運(yùn)前沖洗不徹底等理由，均會(huì)造成我廠熱網(wǎng)循環(huán)水的水質(zhì)污染，分析我廠2022年熱網(wǎng)循環(huán)水的水質(zhì)平均值見下表3：

有表3可見，寶雞熱電廠熱網(wǎng)循環(huán)水中Cl-遠(yuǎn)高于補(bǔ)充水，說明回收水被污染，分析歷年熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)期循環(huán)水中含量均在4-6mg/L的范圍，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和其他廠運(yùn)行操縱處境，一般熱網(wǎng)循環(huán)水中Cl-含量按照≤30mg/L操縱，因此寶雞熱電廠目前的熱網(wǎng)循環(huán)水水質(zhì)在正常運(yùn)行中產(chǎn)生腐蝕的可能性較低，但由于加熱器在供熱終止后停用時(shí)間長(zhǎng)，停運(yùn)期間管束內(nèi)熱網(wǎng)循環(huán)水和管束外的蒸汽凝聚水存積、蒸發(fā)，Cl-濃縮，腐蝕性鞏固，加之經(jīng)電科院分析我廠熱網(wǎng)加熱器換熱管管材外觀光亮度較差，易造成局部Cl-濃縮超標(biāo)，在換熱管制造加工過程中有剩余拉應(yīng)力存在的處境下，加速了應(yīng)力腐蝕。因此，針對(duì)寶雞熱電廠熱網(wǎng)加熱器泄漏的理由分析，防止應(yīng)力腐蝕加速的一個(gè)重要措施就是停運(yùn)后放盡存水，保持枯燥，防止因積水蒸發(fā)引起的腐蝕性離子濃縮。

四、熱網(wǎng)加熱器防腐蝕方法的選擇

2022年2022期間，大唐寶雞熱電廠對(duì)加熱器停運(yùn)后防腐蝕，采取了各種方法，其中2022年3月停運(yùn)后采用放水干保養(yǎng)，但因加熱器進(jìn)汽門內(nèi)漏，加熱器汽側(cè)沒有隔離，保養(yǎng)沒有舉行，2022年3月熱網(wǎng)停運(yùn)后，對(duì)加熱器汽側(cè)進(jìn)汽門后斷口加裝法蘭及堵板，對(duì)汽側(cè)徹底隔離，但放置的枯燥劑在投運(yùn)前沒有完全清理明凈，造成運(yùn)行后疏水水質(zhì)長(zhǎng)期不合格，同時(shí)由于水側(cè)沒有隔離，加熱器的保養(yǎng)效果差，運(yùn)行后均展現(xiàn)了泄漏。2022年，根據(jù)寶雞熱電廠熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)條件，經(jīng)濟(jì)性和可操作性，對(duì)加熱器停運(yùn)后的防腐蝕有如下三種方法可以選擇。

4.1充氮法

原理：利用氮?dú)飧艚^空氣，防止系統(tǒng)腐蝕

養(yǎng)護(hù)方法：：熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后，將水側(cè)、汽側(cè)完全隔離，將水放盡，充入氮?dú)猓瑱z測(cè)氮?dú)夂看笥?8%，保養(yǎng)期間維持氮?dú)鈮毫υ?.01-0.03MPa。

缺點(diǎn)：需要增加充氮系統(tǒng)，因水汽系統(tǒng)不密封，氮?dú)鈮毫赡芫S持不了，目前我廠沒有儀器測(cè)定氮?dú)饧兌取?/p>

4.2枯燥法

原理：保持金屬外觀枯燥，防止系統(tǒng)腐蝕

養(yǎng)護(hù)方法：熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后，將水側(cè)、汽側(cè)完全隔離，放盡存水，開啟人孔，利用壓縮空氣將水側(cè)、汽側(cè)吹干，一向保持通風(fēng)，定期測(cè)定相對(duì)濕度小于70%。

缺點(diǎn)：因?qū)氹u夏季雨多，雨季相對(duì)濕度可能不合格，當(dāng)濕度不合格時(shí)沒有可行的手段舉行處理。

4.3枯燥劑法：

原理：保持金屬外觀枯燥，防止系統(tǒng)腐蝕

養(yǎng)護(hù)方法：熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后，將水側(cè)、汽側(cè)完全隔離，放盡存水，開啟人孔，利用壓縮空氣將水側(cè)、汽側(cè)吹干，放入枯燥劑，封閉人孔，定期檢查枯燥劑失效處境。停運(yùn)期終止，將枯燥劑全部取出，清理明凈后再封閉人孔。

經(jīng)過綜合對(duì)比，對(duì)熱網(wǎng)加熱器的防腐采用枯燥劑法是最簡(jiǎn)樸有效適合本廠實(shí)際的一種方法。

五、采用枯燥劑法對(duì)熱網(wǎng)加熱器防腐的應(yīng)用技術(shù)

5.1枯燥劑的選擇：

枯燥劑選用藍(lán)色硅膠枯燥劑，吸水后由藍(lán)色變?yōu)闇\紅色，檢查硅膠變?yōu)闇\紅色時(shí)，說明枯燥劑已經(jīng)失去吸附才能，在100-120℃（不高于120℃）的烘箱內(nèi)烘至藍(lán)色即可。

5.2操作方法

熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)后，關(guān)閉加熱器進(jìn)汽門，進(jìn)水門，為防止加熱器進(jìn)汽門，進(jìn)水門有內(nèi)漏造成無法隔離，分別在熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)進(jìn)汽門后斷口加裝法蘭及堵板，在熱網(wǎng)加熱器水側(cè)進(jìn)水門后，出水門前斷口加裝法蘭及堵板，將加熱器徹底隔離。

開啟熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)放水門、排氣門，放盡熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)內(nèi)部存水，開啟人孔，清理明凈底部雜物，安裝軸流風(fēng)機(jī)將熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)吹干，用便攜式濕度計(jì)測(cè)定內(nèi)部相當(dāng)濕度小于70%或達(dá)成環(huán)境濕度后，關(guān)閉放水門、排氣門，在汽側(cè)底部放置5Kg枯燥好的變色硅膠。

開啟熱網(wǎng)加熱器水側(cè)放水門、排氣門，放盡熱網(wǎng)加熱器水側(cè)內(nèi)部存水，用除鹽水徹底沖洗熱網(wǎng)加熱器本體水側(cè)，沖洗至排水清澈通明，Cl-≤1mg/L，防止氯離子濃縮造成熱網(wǎng)加熱器應(yīng)力腐蝕，加熱器水側(cè)沖洗明凈后，開啟人孔，清理明凈水室底部雜物，安裝軸流風(fēng)機(jī)將熱網(wǎng)加熱器水側(cè)水室及管道吹干，最好用壓縮空氣將管道逐根吹干，降低水側(cè)相對(duì)濕度，防止氧腐蝕，用便攜式濕度計(jì)測(cè)定內(nèi)部相當(dāng)濕度小于70%或達(dá)成環(huán)境濕度后，關(guān)閉放水門、排氣門，在水側(cè)兩頭水室內(nèi)各放置4-5Kg枯燥好的變色硅膠，硅膠枯燥劑平鋪放置，為防止枯燥劑泄漏，正常是放在袋子里或置于磁盤中。

5.3監(jiān)視檢查及其他留神事項(xiàng)

每月開啟加熱器人孔一次，檢查變色硅膠顏色，察覺硅膠變?yōu)闇\紅色時(shí)，取出放置在100-120℃（不高于120℃）的烘箱內(nèi)烘至藍(lán)色再放入加熱器內(nèi)。

保養(yǎng)期終止后，將放置的硅膠全部取出，將散落在底部的顆粒全部清理明凈，防止運(yùn)行后硅膠分解污染疏水水質(zhì)，并用除鹽水對(duì)熱網(wǎng)加熱器舉行冷態(tài)沖洗，沖洗至排水達(dá)成給水操縱標(biāo)準(zhǔn)，再投入運(yùn)行。

采用參與枯燥劑法對(duì)熱網(wǎng)加熱器的保養(yǎng)方法的重點(diǎn)在于做好停運(yùn)后的加熱器徹底隔離、沖洗，吹干和停運(yùn)期間對(duì)保養(yǎng)處境的檢查，啟動(dòng)前對(duì)枯燥劑的清理，做好上述幾點(diǎn)。就能有效防止了加熱器腐蝕泄漏。

5.4對(duì)熱網(wǎng)循環(huán)水管道的防腐

因?qū)氹u熱電廠熱網(wǎng)管道長(zhǎng)，循環(huán)水量大，為了防止熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)管道的停運(yùn)期間腐蝕，保證熱網(wǎng)循環(huán)水水質(zhì)合格，裁減運(yùn)行前水質(zhì)不合格換水造成除鹽水濫用，對(duì)熱網(wǎng)循環(huán)水管道在停運(yùn)后也要采取保養(yǎng)措施。

熱網(wǎng)系統(tǒng)供、回水管道防腐采用滿水保養(yǎng)，保持管道滿水狀態(tài)，系統(tǒng)壓力操縱在

0.25±0.05MPa（調(diào)整熱網(wǎng)除氧器液位操縱系統(tǒng)壓力），防腐初期每半個(gè)月啟動(dòng)一臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行30分鐘，每周取樣分析一次，檢測(cè)回水水質(zhì)PH、硬度、濁度在合格值范圍內(nèi)，根據(jù)熱網(wǎng)回水水質(zhì)，可適當(dāng)調(diào)整1—2個(gè)月啟動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行。

熱網(wǎng)循環(huán)水PH一般按照8.8-9.3操縱，為防止循環(huán)水PH因停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)發(fā)生變化，在熱網(wǎng)停運(yùn)前利用熱網(wǎng)補(bǔ)水加堿系統(tǒng)將循環(huán)水PH調(diào)整在操縱標(biāo)準(zhǔn)的上限。在整個(gè)保養(yǎng)期可保證水質(zhì)合格。

熱網(wǎng)系統(tǒng)投運(yùn)前，提前啟動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵，分析水質(zhì)合格，否那么應(yīng)換水，對(duì)新增加的系統(tǒng)加大投運(yùn)前的沖洗，防止沖洗不合格造成循環(huán)水水質(zhì)污染，

六：結(jié)論及經(jīng)濟(jì)效益

大唐寶雞熱電廠對(duì)4臺(tái)熱網(wǎng)加熱器采用加枯燥劑法防腐蝕，年需要添置硅膠枯燥劑的費(fèi)用僅2000元，這種防腐方法的優(yōu)勢(shì)有如下幾點(diǎn)：操作便當(dāng)，不需要重新增加系統(tǒng)；費(fèi)用低，年購(gòu)的硅膠枯燥劑的費(fèi)用約2000元；保養(yǎng)處境便