凝汽器的腐蚀与防护技术
摘要：循环水在整个电厂的生产运营过程中起着至关重要的作用。
如何保证循环水的质量目前是火电厂生产的难题，而凝汽器的质量是循环水质量的重要保障。
凝汽器腐蚀不仅影响自身工作质量、工作寿命，还会在一定程度上危害凝汽器管材，引起其他相关部件出现问题。
一旦凝汽器出现质量问题，机组很可能会被迫降低工作负荷，不仅增加生产成本，还会给生产造成安全隐患，因此凝汽器的腐蚀与防护至关重要。
下载论文网 关键词：循环水；凝汽器；腐蚀防护；管板腐蚀；冲刷腐蚀；应力腐蚀 中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1009—2374（2014）17—0024—02 火电厂发电机的组成中，凝汽器是不可或缺的一部分，凝汽器自身质量及工作质量都受到诸多因素的影响。
而凝汽器一旦出现质量问题，会给整个火电厂的生产造成巨大损失。
由于凝汽器工作环境的特殊性，造成凝汽器在使用过程中容易出现腐蚀问题，凝汽器腐蚀主要是其铜管的腐蚀，在情况严重时还有可能会导致设备穿孔泄露，导致大量的冷却水进入锅炉和机组中，这会引起锅炉炉前系统、锅炉及汽轮机的腐蚀与结垢，一旦处置不当将会造成严重的后果。
生产过程中因凝汽器腐蚀导致的事故时有发生，凝汽器腐蚀还可能使整个机组降负荷工作，腐蚀严重时还会出现停机的现象，如果防腐不到位，而又超负荷运转甚至可能出现炉管爆裂等重大事故。
随着目前大中型企业都在努力提高自身生产能力，以提高企业竞争力，大中型企业也更多地采用高参数、大容量机组进行生产，这种情况下凝汽器的腐蚀泄漏造成的影响更不能小视。
凝汽器的主要材料是黄铜管，这种材料管壁较薄，在长时间的特殊环境及冲击作用下易发生管壁穿透现象，管壁一旦穿孔冷却水会大量泄漏到凝结水中，直接的影响是导致水质恶化。
目前，对凝汽器的监测主要是定期检查，早发现早处治，通过多年的努力，总结了凝汽器腐蚀的关键部位主要是冷却水进口端，以靠近管板处最为严重，这就给凝汽器的防腐提供了有价值的参考。
前人通过研究发现38%的大型火力发电机组腐蚀事故的发生都是由凝汽器泄漏或自身腐蚀直接导致的。
由于凝汽器管材的特殊性，造成凝汽器腐蚀的主要形式以冲击腐蚀、点蚀及应力腐蚀等为主。
1 凝汽器腐蚀机理分析 冷却水会导致凝汽器腐蚀，这种腐蚀通常分为两类：即局部腐蚀及均匀腐蚀。
均匀腐蚀是指黄铜以较慢的速度溶解，整个管壁腐蚀速度的差异性较小，因此均匀腐蚀条件下凝汽器的使用年限依然可以维持二十年之久，均匀腐蚀造成的危害也较轻。
局部腐蚀是凝汽器中的某些部位快速溶解，导致此部位在较短时间内出现泄漏，凝汽器的使用寿命大大缩短，与均匀腐蚀相比，局部腐蚀的危害性更大，局部腐蚀通常也是黄铜管泄漏的主要原因。
铜管表面保护膜可以有效地防治腐蚀，而钢管表面的保护膜大多是在刚开始投入运行初期因轻度腐蚀而生成的，表面的保护膜可以与铜管的表面粘附在一起，形成较为致密的质地，从而起到良好的保护作用。
2 电厂概况 某电厂为新建工程，是160万t/a的铝合金―电―煤一体化循环经济项目的配套火电厂，电厂规划容量为4×350MW+4×660MW，本工程为一期工程，建设4×350MW国产超临界燃煤间接空冷机组，本工程4×350MW级机组主要承担80万吨电解铝所需负荷，并可调峰运行，电厂年利用小时数为7500小时。
凝汽器检修中发现管板的电偶腐蚀较为明显，在胀口附近管板三角区腐蚀较为严重。
管板的凹凸不平且有棘突状棕褐色腐蚀瘤，除去腐蚀瘤后可见黑色腐蚀产物，且腐蚀坑深度一般可达1～2毫米，严重时甚至可达5～7毫米。
2.2 铜管的冲刷腐蚀 凝汽器入口端容易被悬浮物等固体硬物冲击、摩擦，长时间运行后，靠近入口端150mm管段的内壁相对较粗糙，黄铜基体减薄。
2.3 铜管的氨蚀 常温下氨水溶液氨的气液相分配比约为7～10，即汽侧氨浓度是凝结水的7～10倍，如果叠加空抽区局部富集以及隔板处凝结水过冷的影响空抽区的氨含量比主凝结水高数十甚至数百倍，极端情况下可达上千倍。
2.4 沉积物下腐蚀 沉积物腐蚀不容忽视，这也是凝汽器铜管腐蚀的主要形态之一。
2.5 应力腐蚀 应力腐蚀是导致黄铜破坏的主要原因，由于黄铜本身的敏感性，导致其对应力腐蚀的抵抗力较低，在生产过程中不可避免地会产生拉应力，同时有些腐蚀性介质的存在均会导致应力腐蚀，从而产生破裂。
3 防护技术措施 3.1 检查与保养 在设备停用期间，凝汽器里依然会有水，通过对比腐蚀速率发现：设备停备用阶段的渗透速率反而更大，因此在设备停用期间尽量将水放空，并将设备通风进行相应的干燥处理，这样可以在很大程度上降低腐蚀的速率。
如仅是短时间停用而仍需维持循环泵运行，应采取相应的悬浮物沉积措施减缓其腐蚀。
3.2 循环冷却水加药处理 如何提高凝汽器耐腐能力是目前研究的难题。
现在较多采用的方法有两种：一是及时更换凝汽器，并结合凝汽器的工作环境选择合适的耐腐蚀材料；二是加强日常维修，在使用过程中尽量改善循环冷却水的水质，从而在一定程度上改善凝汽器的工作环境。
更换管材费时费力，而且造成极大的浪费，因此在火电厂运行过程中应重视循环冷却水的杀菌处理工作，降低管材更换的频率。
循环水中的耗氧量较高从而为细菌和藻类的繁殖提供了充足的养料，大量藻类繁殖后会粘附在铜管内壁，并吸附沉积，为了防止藻类等的繁殖及粘附，应加强抑制细菌或杀菌处理。
在长时间的适应下，微生物的抗药性会提高，因此应交替使用多种杀菌剂以达到杀菌的效果。
3.3 保持铜管清洁 管内沉积物产生腐蚀也较为常见，保持内壁的清洁就显得极其关键，因此应采取适当方法及时清理铜管内壁。
3.4 凝汽器管板的防腐处理 为减缓和防止管板腐蚀，车间采用BTA预膜以隔离钢基体、铜管和冷却水的接触。
使用防腐涂层能较为有效地防止管板腐蚀，但如果涂层不均匀或其他原因造成涂层的剥落、破裂、廓起等缺陷会成为腐蚀原电池的阳极而加重腐蚀。
为了解决这个问题，汽机车间对机凝汽器水室进行预膜外加电流阴极保护处理。
以直流恒电位仪提供阴极电流并安装于凝汽器水室内的铂铌合金作为辅助阳极，被保护凝汽器外壳为阴极。
阴极保护系统投运后，测量各参比点的钢板电位比起始值低0.2～0.4V。
防腐涂层与阴极保护的联合使用不仅可以有效防止涂层缺陷产生的严重局部腐蚀；还可以减少保护所需的电流，阴极保护对铜管端部也形成保护，防止铜管的应力腐蚀、冲刷腐蚀、脱锌腐蚀等。
4 结语 对凝汽器治理后发现凝汽器铜管的腐蚀泄漏、结垢情况大大减少，这不仅确保了机组的安全运行，提高了企业竞争力，也使凝汽器换热效率得到极大提高，机组工作性能得到有效保障。
参考文献 [1] 刘超，王玉峰.凝汽器的腐蚀与防护[J].小氮 肥，2010，38（6） . [2] 杨欲明.火电厂汽轮机凝汽器的腐蚀与防护[J]. 电力情报，1998，（1）. [3] 郝文慧，孙士明.电厂化学水处理系统综合化趋势 发展研究[J].科技与企业，2013，（18）. [4] 张燕，张维杰，蒋希光.凝汽器的腐蚀与防护 [J].莱钢科技，2011，（3）. [5] 王彩青.火力发电厂凝汽器铜管的腐蚀与防护 [J].内蒙古石油化工，2004，30（3）. 作者简介：李兵（1983―），男，供职于新疆神火电力公司，研究方向：化水检修。