供热热网加热器停(备)用期间预防锈蚀的探讨

2017-09-06 08:04刘春英
科学与财富 2017年24期

摘 要:北方绝大部分发电厂均为供热电厂,冬季作为供热电厂完成供热任务的供热热网加热器随机组共同完成对市区供热,非冬季热网加热器就要停(备)用。停(备)用热网加热器,应主动进行维护和保养,避免热网加热器在停(备)用期间遭受腐蚀和结垢,影响换热效率,甚至由于腐蚀严重引起热网加热器壳体或管路漏泄,威胁设备安全运行。停(备)用热网加热器在非冬季若不进行防锈蚀处理,在热网加热器水侧和汽侧均滋生微生物和氧化腐蚀,等到冬季热网加热器投入运行时,热网加热器汽侧凝结的疏水由于微生物和氧化腐蚀产物溶于疏水中,疏水水质严重超标长时间回收不到热力系统,而是大量排地沟扔掉,对经济运行很不利。为此,对于热网加热器停(备)用期间防锈蚀工作的深入探讨具有现实意义。

关键词:热网加热器;防锈蚀;安全生产和经济运行

1、热网加热器停(备)用后腐蚀的产生

1.1概述:

某供热电厂2台330MW机组,分别各装有4台热网加热器,加热器型号HB1700-1.9/0.6-1200-QS/W,卧式,总传热面积1230 m2,加热管束材质为不锈钢,外径×壁厚为DG25×1.5 mm,加热管根数2100根,管内设计流速1.36 m/s,每年冬季供热期投入运行,根据供热温度随时调整设备运行台数,供热期结束后,热网系统停止运行转入备用。停(备)用时间大约是7个月,运行时间约5个月。

1.2产生腐蚀的原因:

热网加热器在停(备)用期间,如果不采取任何措施,水、汽侧的金属表面就会发生严重的腐蚀,也就是微生物腐蚀、氧腐蚀和点腐蚀。

1.2.1主要原因是热网加热器内残留的水及细微泥沙滞留在管中,可以逐渐沉积至管内壁,由于加热器管表面污垢的隔离,形成了管内壁闭塞区,氧浓度开始大幅度下降,在PH和温度适合的情况下,硫酸盐还原菌在闭塞区的管内壁大量滋生繁殖,微生物生命活动间接对金属腐蚀产生电化学过程,形成电化学腐蚀。

1.2.2空气从设备和阀门等部位的不严密处大量进入热网加热器内部,溶解在水中,使氧腐蚀迅速进行。

1.2.3潮湿的环境又是氯离子聚集发生腐蚀的高发期,氯离子极易吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,最后和钝化膜中阳离子结合而形成可溶性氯化物,结果在露出来的机体金属上,腐蚀了一个小坑。这些小坑被视为点蚀核。

1.2.4.氯离子在水中经常存在,又是引起不锈钢局部腐蚀的所谓“特性离子”,如果进入缝隙或腐蚀孔内,还会与H+生成盐酸,使腐蚀加速进行。同时,氯离子的存在对不锈钢的钝化状态起到直接的破环作用。

1.3腐蚀的危害:

热网加热器在停(备)用期间,热网加热器停用状态下的氧腐蚀与运行下的氧腐蚀相同,也属于电化学腐蚀,腐蚀损伤呈溃疡状,由于运行热网加熱器水侧和汽侧均有水和蒸汽介质存在,氧含量较少,停(备)用热网加热器水侧和汽侧几乎都是饱和氧气存在,所以比运行的热网加热器腐蚀要严重,它在短时期内使金属表面发生大面积损伤,腐蚀产物大多为三氧化二铁,在热网加热器投入运行时随疏水进入除氧器转入炉水和蒸汽中,造成炉水及蒸汽含铁量、硅含量增大,还有可能在某些部位沉积,尤其在设备内表面凸凹不平的部位下面发生严重的腐蚀。

2、停(备)用热网加热器防锈蚀:

化学监督工作同样遵循“安全第一、预防为主”的电力生产总原则。从2010年开始遵循防锈蚀的基本原则,在热网加热器停(备)用期间,阻止空气进入热网加热器设备内部,降低热网加热器设备水侧、汽侧内部的相对湿度,加干燥剂使其起到干燥的作用。虽然按照《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》DL/T956—2005规定办法较多,有的方法实际中需对热网加热器进行改造、连接管路等做相关技术措施,对热网加热器防锈蚀并不是适用。

2.1干燥剂法:

在2010年4—11月,对停止运行的热网加热器进行了防锈蚀处理。

2.1.1热网加热器停(备)用时,排空各台热网加热器水侧的热网水,打开水侧人孔门,检查热网加热器管内的洁净程度,发现有淤泥、河沙及其它杂物,分别进行清扫、冲洗干净:

2.1.2用压缩空气将热网加热器内不锈钢管吹干,并清扫干净:

2.1.3采用生石灰作为干燥剂,按照3—4kg/m3的数量,分别放入8台热网加热器内水侧:

2.1.4完成上述工作后,立即封闭热网加热器人孔门及所有截门,热网加热器进入保护期。

2.1.5经一周左右以后,打开热网加热器人孔门,检查干燥剂情况,如已失效,立即进行更换,以后一个月检查一次干燥剂的失效情况,并做好记录。

2.1.6但在检查过程中,发现生石灰失效的比较快,热网加热器防锈蚀效果没有达到理想的状况。于是,在2011、2012两年期间,在热网加热器停(备)用时,按照以上相同的操作方法,具备放置干燥剂的条件时,就放置干燥剂。同时,积极推进新技术,采用吸附性能高、吸湿性很强、热稳定性好、化学性质稳定、有较高机械强度的而且可以再生重复使用的硅胶,按照2—3kg/m3的数量,生石灰按照以前数量措施,将两种干燥剂同时放入热网加热器水侧进行防锈蚀。在热网供热前,将干燥剂取出,硅胶待再生后重新使用,此种办法一直运用到2016年春天采暖期停止。

2.2 防锈蚀后评价:

按照《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》DL/T956—2005规定,防锈蚀率按照以下公式评定:

a=DF/DT×100℅ 要求: a≥90℅

其中:DF为防锈蚀时间(天);DT为停(备)用时间(天);a为防锈蚀率℅。

某供热电厂从2009年11月份采暖至2017年4月份采暖结束,共进行8个采暖期。从运行值班日志上可查得,8个采暖期平均采暖约164天,那么停(备)用时间DT=365-164=201天。

热网加热器停止冷却、清扫、压缩空气吹干、放置干燥剂、封堵人孔门等耗时5天,每隔1个月检查干燥剂失效情况,整个采暖期共检查201/30约7次,每次按1天计7天,热网加热器启动前收回干燥剂耗时1天,这样DF=201-(5+201/30+1)=188天。

a=DF/DT×100℅=188/201×100℅=93.5℅≥90℅

符合《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》DL/T956—2005规定。

3、结束语

经过近七八年的热网加热器停(备)用防锈蚀工作,深深感到此项工作不仅要领导重视,各个专业之间要密切配合,同时从管理制度上要建立一套完善的考核机制。从企业生产管理科室的工作标准到基层分场、班组设备分工、专责划分都要落实纸面并细分到人,做好分场、班组规程修订工作,建立一套常态管理考核机制。每年采暖期结束,热机专业和化学专业都能紧密配合共同做好热网加热器防锈蚀工作,并且经过生产科室专业工程师及相关领导验收合格。为本厂安全、稳定供热奠定基础。

参考文献:

[1] 《电厂化学设备运行》 火力发电职业技能培训编委会中国电力出版社 2005.4

[2] 《火力发电厂化学监督技术》 曹长武 宋丽莎 罗竹杰编著中

[3] 《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》DL/T956—2005

作者简介:

刘春英(1967.3),女,籍贯:吉林省辽源市,学历:大专学历、工程师,

研究方向:电厂化学。endprint