在热力设备停用期间,其金属表面若不加保护,在潮湿的大气作用下,会遭受腐蚀,因此停用保护主要是防止潮湿大气腐蚀。通常采用阻止空气进入热力设备内部、降低热力设备内部的湿度及添加缓蚀剂等三类保护方法。
热力设备停用保护
防止热力设备在停用期间内表面金属腐蚀的技术。
- 英文名称
- lay-off conservation of thermal power equipment
- 所属学科
- 电气工程
热力设备停用时,设备内部的压力和温度逐渐下降,蒸汽凝结,空气从设备的不严密处渗入内部,使氧溶解在水或水膜中,引起金属的腐蚀。阻止空气进入的方法有保持蒸汽压力法、保持给水压力法及充氮法等。保持蒸汽压力法是保持锅炉蒸汽压力大于0.5兆帕。保持给水压力法是锅炉受热面充满运行水质条件的给水,并保持锅内给水压力0.5~1.0兆帕。充氮法是热力设备充满氮气,氮气为惰性气体,不和钢铁反应,还可阻止空气进入锅内。
金属的大气腐蚀与相对湿度有着密切关系。一般金属遭受大气腐蚀的临界湿度为60%左右。因此,应使设备内部大气的相对湿度小于60%。降低热力设备内部湿度的方法有热炉放水余热烘干法、负压余热烘干法、邻炉热风烘干法及干风干燥法等。
锅炉停运后,压力降至锅炉制造厂规定值时,迅速放尽锅内存水,利用炉膛余热烘干锅炉受热面。固态排渣锅筒锅炉,当锅筒压力降至0.6~1.6兆帕,迅速放尽炉水;固态排渣直流锅炉,在分离器压力降至0.8~2.4兆帕时,迅速放尽炉内存水;液态排渣锅炉可根据锅炉制造厂要求执行热炉带压放水。
锅炉停运后,压力降至锅炉制造厂规定值时,迅速放尽锅内存水,然后立即对锅炉抽真空,加快锅内湿气的排出,提高烘干效果。可设计安装专用锅炉抽真空系统,但是现代大型锅炉一般采用凝汽器抽真空系统通过一、二级启动旁路对锅炉抽真空。
锅炉在热炉放水后,炉膛温度降至105℃时,向炉膛内送入220~300℃的邻炉热风,继续烘干,直至锅内相对湿度小于70%或等于环境相对湿度为止。
将常温空气通过一专门的除湿机除去空气中湿分,产生常温干燥空气。将干风通入热力设备,除去热力设备中的残留水分,使热力设备表面达到干燥而得到保护。干风干燥特点是采用常温空气,因而设备内部处于常温状态,可有效减轻因为温度降低引起相对湿度升高而发生锈蚀。与热风干燥相比,干风干燥所消耗的能量要少得多。干风干燥,首先需要放尽残留水汽,然后接通干风系统,启动除湿机,对热力设备进行干燥。在停(备)用保护期间,维持各排气点的相对湿度30%~50%,并由此控制除湿机的启停。
添加缓蚀剂使金属表面生成保护膜以阻止电化学腐蚀过程的进行。主要有氨水碱化烘干法、氨-联氨钝化烘干法、氨-联氨溶液法和成膜胺法。
给水采用加氨处理和加氧处理机组,在机组停机前4小时,停止给水加氧,加大精处理出口和除氧器出口给水氨的加入量,提高热力系统pH至9.4~10.0,然后热炉放水,余热烘干。
锅炉停炉前2小时,利用给水、炉水加药系统,向给水、炉水加氨和联氨,提高pH和联氨浓度,在高温下形成保护膜,然后热炉放水,余热烘干。根据停用时间的长短确定省煤器入口给水或炉水联氨的浓度在30~500毫克/升;氨调整pH的范围是:无铜系统给水pH为9.4~10.0,有铜系统给水pH为9.0~9.2。
机组停运后,放尽存水。用除盐水配制含氨量为500~700毫克/升的溶液或含联氨量为200毫克/升(用氨水调整pH至10~10.5)的氨-联氨保护液。然后用泵将保护液加入待保护的热力设备,并充满热力设备。
机组滑参数停机过程中,当锅炉压力、温度降至合适条件时,向热力系统加入成膜胺(一种长链有机胺类物质,如十八胺、咪唑啉等),在热力设备内表面形成一层单分子或多分子的憎水保护膜,从而达到阻止金属备腐蚀的目的。成膜胺法不适用于超临界压力和加氧处理的机组,有凝结水除盐的机组采用成膜胺时应注意成膜胺对离子交换树脂的影响。
停用保护方法的主要选择影响因素是机组的参数和类型、机组给水及炉水处理方式、停(备)用时间的长短和性质、现场条件、可操作性和经济性。停用时间一般分为少于3天,少于1周,少于1个月,少于1季度及大于1季度五档。按停用保护时间一般选择是:少于3天的宜选用热炉放水余热烘干法,蒸汽压力法和给水压力法。少于1周至1个月的,宜选用负压余热烘干法、邻炉热风烘干法、氨水碱化烘干法、氨-联氨钝化烘干法、成膜胺法、充氮法;少于1季度的宜选用氨水碱化烘干法、氨-联氨钝化烘干法、成膜胺法、联氨-氨法、充氮法;大于1季度的应选用干风干燥法、充氮法、氨水碱化烘干法、氨-联氨钝化烘干法、成膜胺法和联氨-氨法。