浅析火力发电厂循环冷却水系统水质控制及腐蚀防护

赵智博

华能国际电力股份有限公司营口电厂 辽宁 营口 115000

1 循环冷却水会系统腐蚀问题成因

1.1 设备自身存在的问题

现在我国市场经济越来越完善，相应地，行业内的竞争也越来越激烈，很多从事设备供应的厂商也经常会为了降低成本而偷工减料，生产出质量不过关的设备流入市场，这些设备在金属表面镀膜，虽然暂时让其满足于工作开展的实际需求，但是在长期使用中，往往存在巨大的安全隐患。循环水的成分可能是城市内的冻水，也可能是海水，所以这些冷却水当中富含活性阴离子，非常容易和表面镀膜发生反应，出现破坏。在这种情况下，金属结构内部受到腐蚀，会直接给供电质量造成影响，严重时则会导致发发电厂被迫停机检修。这种情况在海水冷却水的发电厂中更加明显，循环水系统中的钢铁设备也会由于氧化问题而导致腐蚀，一旦出现海水渗漏，就会导致设备的整体运行受到严重影响[1]。

1.2 水质较差

现在国家对于工业用水提出了较为明确地要求，应当选用可再生水源，常见的有处理完毕后的中水，现在很多电厂规模较大，其冷却用水总量也相当大。同时很多火力发电厂的生产用水也难免会在平日里受到污染。这样一来，受到污染的水源会直接给水循环系统当中加入磷氮等元素和微生物，化学元素和微生物非常容易发生化学反应。在这些问题当中，硝化反应是一个严重的问题，可以直接导致设备的腐蚀，最终会导致大量漏液问题。所以我们应当保证循环水的水质，确定设备的正常运行，同时更要找到合适的手段来进行杀菌消毒，让结垢腐蚀问题得到根治。

1.3 管理工作存在缺陷

管理工作不到位也是导致水循环系统腐蚀问题的重要成因。水循环系统内部的运行环境是非常复杂的，设备的监督和维修养护都要有专门工作人员来负责，但是很多人对于工作的重点和理解都存在一定的问题。很多人的意识当中，设备只要可以正常运行，就可以不用维护，所以只能定期更换设备。然而实际上，设备防腐蚀是更加重要的一个环节，更换设备过于频繁反而会导致高昂的成本支出，也不利于新的防腐蚀措施的提出，导致更加严重的问题[2]。

2 关于发电厂循环冷却水质控制和腐蚀防护措施分析

2.1 合理净化水源，提升水质

当循环水系统中补水采用城市中水时，应采用有效措施除去系统中的氨氮和细菌。一般而言，城市中水进行深度处理或预处理时，常往水中加入混凝剂和石灰石，采用混凝澄清过滤的处理工艺。需强调的是，为了提高除去水中微生物和氨氮的效率，电厂会事先采取去除微生物和氨氮的措施，如经过完善的提高碱度的曝气吹脱法和预先采用硝化反应的生物法，然后才进行混凝澄清过滤工艺[3]。

2.2 采用数字化极化水处理工艺

数字化极化水处理工艺是一种有效的防腐蚀方法，在循环水处理中具有广阔的发展前景。其主要原理是，利用水分子中氢氧原子不对称，使水分子呈现极性这一特点，令水分子在极化电场的作用下发生结构变化，极性增强，循环水中存在的阴、阳离子与极性水分子正、负端亲和性增强，使阴离子被包围，降低阴离子对管道或金属壁的化学腐蚀；极化处理还可抑制菌类、藻类的生存，防止微生物对管壁的生物腐蚀。

2.3 选择良好的耐腐蚀材料

防腐蚀工作的落实必须有高质量的耐腐蚀材料做保障，这需要企业在设备的材料投入上加大力度。实际上要将电厂水系统的所有设备改换成耐腐设备是不现实的，而且也没有必要，改换耐腐蚀设备是一笔巨大的经济支出，很有可能会制约整个发电厂的经济性发展。为了做好防腐蚀工作同时不影响电厂正常运作，需要相关部门做一个设备使用现况的具体检测和了解，在重要设备的关键部位施行耐腐材料改造即可。

2.4 安装防护装置或增设旁流设备

由于循环水中存在一部分的泥沙和其他杂质，循环水系统的管道或水塔等设备常常会受到这些物质的破坏，为了避免这种物理腐蚀现象的发生，可以在重要设备的周围安装防护罩以达到保护的目的，避免设备在长期的运行中一些不必要的损耗。要注意的是，挡板材料的选择也尽量选用抗冲击性较好的材料，保证其能长久地发挥作用。另外，在开式循环冷却水系统中，对冷却塔进行生化处理时，可能会带入大量的黑色粘泥。粘泥会堵塞凉水塔填料，附着在凝汽器的铜管内壁，降低凝汽器的热交换效率，造成管壁在粘泥下的腐蚀，为防止这种现象的发生可以给设备增加旁流装置[4]。

2.5 做好阴极的保护

阴极在实际的保护过程中，可以依据于电流的不同来源，不仅仅时间对外加电流的阴极加以保护，同时也要实现对牺牲阳极的阴极保护。首先就外加电流的阴极保护而言，通过对直流电源加以利用，并对阳极加以辅助，进而对金属如恒定的电流，实现其阴极的计划，将腐蚀减轻，对腐蚀加以控制，这种保护有着可调地输出电流和较大的有效保护范围，在实际的工程投资过程中也有着相对较小的投资费用，施工地点相对来说比较集中，但是就其实质性而言，这种保护往往需要借助于外部电源，并做好日常的管理工作。