火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)初探

謝麗婭,孫文鵬,李曉靜（.山東電力工程咨詢?cè)河邢薰尽∷浚?山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院　水保環(huán)評(píng)室,濟(jì)南　5003）

火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)初探

謝麗婭1,孫文鵬2,李曉靜2
（1.山東電力工程咨詢?cè)河邢薰舅浚?.山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院水保環(huán)評(píng)室,濟(jì)南250013）

摘要：電廠是國(guó)家能源的主要來(lái)源，在我國(guó)能源尤以火力發(fā)電為主，而良好的設(shè)備是能夠順利發(fā)電的保證。但是，經(jīng)調(diào)查可知，無(wú)論是何種類型的發(fā)電廠其發(fā)電設(shè)備都存在不同程度的腐蝕問題。本文通過對(duì)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕原因分析，對(duì)防腐工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞：火力；發(fā)電廠；循環(huán)水系統(tǒng)

0　引言

水循環(huán)系統(tǒng)中結(jié)垢和金屬設(shè)備的腐蝕長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著發(fā)電企業(yè)。在循環(huán)水中加入一些藥劑或是允許換熱冷卻設(shè)備不間斷的排出污水，就會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染。企業(yè)每年在防止水循環(huán)結(jié)垢和避免金屬腐蝕方面花費(fèi)的成本相當(dāng)于發(fā)電企業(yè)總投資成本的5%左右。水處理工作向來(lái)是國(guó)內(nèi)外發(fā)電企業(yè)重大的科研課題之一，長(zhǎng)期以來(lái)人們從來(lái)沒有停止過對(duì)結(jié)垢和金屬腐蝕現(xiàn)象的研究，本文僅就腐蝕問題做一些探討。

1　循環(huán)水系統(tǒng)發(fā)生腐蝕的原因分析

1.1發(fā)電設(shè)備本身存在的問題

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大背景下，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，不可避免的有些設(shè)備供應(yīng)商為了謀取不正當(dāng)利益，在設(shè)備生產(chǎn)上動(dòng)了手腳。如有的廠商考慮到耐腐材料的成本較其他材料高出許多，往往會(huì)選擇偷工減料，通過給金屬表面鍍膜的方法達(dá)到暫時(shí)的工作要求，這就為電廠的安全生產(chǎn)埋下了一個(gè)很大的隱患。由于循環(huán)水多是城市中中水或海水，因此水中含有大量的活性陰離子，設(shè)備的表層膜極易和陰離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而受到破壞，進(jìn)而引起金屬內(nèi)部重要結(jié)構(gòu)發(fā)生進(jìn)一步腐蝕，輕則影響供電質(zhì)量，重則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)火力發(fā)電廠停機(jī)維修。若在海水為主要循環(huán)水的發(fā)電廠中，這種現(xiàn)象會(huì)更為嚴(yán)重，因?yàn)檠h(huán)水系統(tǒng)中大部分鋼鐵設(shè)備在海水中都會(huì)受到氧化腐蝕，造成設(shè)備發(fā)生海水滲漏，進(jìn)而影響其正常工作。

1.2水循環(huán)中水質(zhì)問題

按照國(guó)家有關(guān)文件對(duì)工業(yè)用水的要求，火力發(fā)電廠應(yīng)盡量使用可再生水源，如：經(jīng)生化處理后的城市中水作為工業(yè)用水，尤其是電廠中用水量較大的循環(huán)冷卻水。同時(shí)，由于火力發(fā)電廠自有的生產(chǎn)用水水源往往會(huì)受到日常生活垃圾和工業(yè)垃圾的污染。這兩面的原因共同導(dǎo)致了發(fā)電廠水循環(huán)系統(tǒng)中氨、氮、磷等化學(xué)元素和微生物懸浮物的含量增加，化學(xué)元素和微生物易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)或轉(zhuǎn)化，如硝化反應(yīng)。在采用開式循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)電廠中，硝化反應(yīng)引起的主要問題就是循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備腐蝕，它會(huì)影響發(fā)電機(jī)組的正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)乖O(shè)備出現(xiàn)大量液體泄露現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)組不得不停運(yùn)檢修。因此，在探究防止水循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕問題時(shí)，一個(gè)重要的方向就是找出硝化反應(yīng)時(shí)如何影響循環(huán)水的水質(zhì)和冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行的，進(jìn)而研究出有效的殺菌方法，從而解決結(jié)垢和腐蝕問題，保證機(jī)組穩(wěn)定安全有序運(yùn)行。

1.3管理工作不到位

水系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象有很大一部分原因是相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)設(shè)備管理不當(dāng)引起的。循環(huán)水系統(tǒng)所在的環(huán)境復(fù)雜且特殊，因此其監(jiān)督和維修任務(wù)必需有專門的負(fù)責(zé)人。但是在實(shí)際的管理工作中，絕大多數(shù)負(fù)責(zé)人仍存在對(duì)其工作重點(diǎn)的理解偏差，從主觀上認(rèn)為所謂對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的管理只須要保證其正常運(yùn)行就可，在這種觀點(diǎn)的指引下人員往往只是機(jī)械的定期進(jìn)行設(shè)備更換，卻忽略了比設(shè)備更換更重要的防腐蝕工作，不斷的更換設(shè)備限制了電廠的經(jīng)濟(jì)性發(fā)展，防腐措施的施行也隨之捉襟見肘，從而造成了惡性循環(huán)。

2　火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的防腐措施初探

2.1去除水中多余元素

當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)中補(bǔ)水采用城市中水時(shí)，應(yīng)采用有效措施除去系統(tǒng)中的氨氮和細(xì)菌。一般而言，城市中水進(jìn)行深度處理或預(yù)處理時(shí)，常往水中加入混凝劑和石灰石，采用混凝澄清過濾的處理工藝。需強(qiáng)調(diào)的是，為了提高除去水中微生物和氨氮的效率，電廠會(huì)事先采取去除微生物和氨氮的措施，如經(jīng)過完善的提高堿度的曝氣吹脫法和預(yù)先采用硝化反應(yīng)的生物法，然后才進(jìn)行混凝澄清過濾工藝。

2.2采用數(shù)字化極化水處理工藝

數(shù)字化極化水處理工藝是一種有效的防腐蝕方法，在循環(huán)水處理中具有廣闊的發(fā)展前景。其主要原理是，利用水分子中氫氧原子不對(duì)稱，使水分子呈現(xiàn)極性這一特點(diǎn)，令水分子在極化電場(chǎng)的作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，極性增強(qiáng)，循環(huán)水中存在的陰、陽(yáng)離子與極性水分子正、負(fù)端親和性增強(qiáng)，使陰離子被包圍，降低陰離子對(duì)管道或金屬壁的化學(xué)腐蝕；極化處理還可抑制菌類、藻類的生存，防止微生物對(duì)管壁的生物腐蝕。

2.3選擇良好的耐腐蝕材料

防腐蝕工作的落實(shí)必需要有高質(zhì)量的耐腐蝕材料作保障，這需要企業(yè)在設(shè)備的材料投入上加大力度。實(shí)際上要將電廠水系統(tǒng)的所有設(shè)備改換成耐腐設(shè)備是不現(xiàn)實(shí)的，而且也沒有必要，改換耐腐蝕設(shè)備是一筆巨大的經(jīng)濟(jì)支出，很有可能會(huì)制約整個(gè)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性發(fā)展。為了做好防腐蝕工作同時(shí)不影響電廠正常運(yùn)作，需要相關(guān)部門做一個(gè)設(shè)備使用現(xiàn)況的具體檢測(cè)和了解，在重要設(shè)備的關(guān)鍵部位施行耐腐材料改造即可。

2.4安裝防護(hù)裝置或增設(shè)旁流設(shè)備

由于循環(huán)水中存在一部分的泥沙和其他雜質(zhì)，循環(huán)水系統(tǒng)的管道或水塔等設(shè)備常常會(huì)受到這些物質(zhì)的破壞，為了避免這種物理腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，可以在重要設(shè)備的周圍安裝防護(hù)罩以達(dá)到保護(hù)的目的，避免設(shè)備在長(zhǎng)期的運(yùn)行中一些不必要的損耗。要注意的是，擋板材料的選擇也盡量選用抗沖擊性較好的材料，保證其能長(zhǎng)久的發(fā)揮作用。另外，在開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，對(duì)冷卻塔進(jìn)行生化處理時(shí)，可能會(huì)帶入大量的黑色粘泥。粘泥會(huì)堵塞涼水塔填料，附著在凝汽器的銅管內(nèi)壁，降低凝汽器的熱交換效率，造成管壁在粘泥下的腐蝕，為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生可以給設(shè)備增加旁流裝置。

3　結(jié)語(yǔ)

發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的防腐工作是一項(xiàng)重要的研究課題，良好的防腐措施可以保證水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而節(jié)省維修和更換設(shè)備的成本，具有極其重要的意義。但是防腐蝕工作不能盲目，必需要以專業(yè)態(tài)度對(duì)其進(jìn)行深入研究，并將全面有效的技術(shù)落實(shí)到生產(chǎn)中，以保證循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)火力發(fā)電系統(tǒng)的全面建設(shè)，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：謝麗婭（1982-）,女,黑龍江綏化人,碩士，研究方向：火力發(fā)電廠水工工藝及環(huán)境保護(hù)。