亚临界机组汽轮机高压缸结垢原因分析

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1、第31卷第8期华电技术Vo1．31No．82009年8月HuadianTechnologyAug．2009亚临界机组汽轮机高压缸结垢原因分析刘宇峰，刘伟(1．湖南华电长沙发电有限公司，湖南长沙410203；2．辽宁华电铁岭发电有限公司，辽宁铁岭112OOO)摘要：对辽宁华电铁岭发电有限公司1亚临界机组汽轮机高压缸结铜垢的问题进行了研究，分析了铜垢产生的原因并提出了防治措施。实际运行显示，采取防治措施后启机水质有了明显改善。关键词：汽轮机高压缸；铜腐蚀；铜垢；防止措施中图分类号：TM621．8文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)08—0009—

2、020引言÷厶02+H20+2e；=：20H一。(2)由式(1)、式(2)可得随着我国对电力需求的增长，火力发电厂单机1容量不断增大，机组参数不断提高，由水、汽品质不÷O2+2CuCu20。(3)达标而导致汽轮机发生腐蚀和结垢的现象也越来越根据化学动力学理论，由式(3)可得多，对机组安全运行带来了不良的后果。1一c=co2(4)辽宁华电铁岭发电有限公司现有4台装机容量，，为300MW的压临界汽轮发电机组，该汽轮机由哈式中：k为腐蚀速度常数；c。，为氧的浓度。尔滨汽轮机厂制造，型号为N300—16．7／537／537。由式(4)可知，铜的腐蚀速度与氧的浓度有关。

3、锅炉由哈尔滨锅炉制造厂生产，为HG一1021／另外，在热力设备的汽水回路密封性能不佳、给水水18．2一YMX自然循环汽包炉。质不良时，会导致凝结水中含有大量溶解氧，如果有大量的游离的CO：存在，使水呈微酸性或酸性时，1机组于2006年6月进行了一次大修。机组解体后，化学部有关人员对机组进行腐蚀结垢情况回路中的铜管腐蚀速度就会大大提高，腐蚀产物就会在铜管或回路设备中沉积。检查，发现1机组高压缸出现了较重的结垢现象，许多结成块状，为非均匀腐蚀，垢呈棕褐色，结构疏1．2铜氨腐蚀的原理分析松，较脆、易断裂、易刮除，叶片垢量也较多。对垢样给水加氨处理是为了提高给水pH值

4、，中和水进行分析，发现该垢样中铜的质量分数高达50％。中的CO气体，防止发生设备的酸性腐蚀。反应原若任腐蚀继续发展，会导致机组水、汽品质恶化、机理为组热效率下降。因此，必须认真分析产生大量铜垢NH3·H20+CO2=NH4HCO3。(5)当给水氨的加人量控制不好时，就会导致铜管的原因，采取有效的防腐蚀措施，确保机组安全运行在有氨存在的条件下，发生氧化而生成铜氨络合离子，其阳极过程为1铜腐蚀的原理分析Cu+4NH3一[Cu(NH3)4]+2e，(6)阴极反应是氧的还原发应火力发电厂的热力系统中都设置有各种热交换1器，为了提高机组热效率，有些设备会选用铜材料。s‘

5、-O2+H20+2e—20H一。(7)厶如凝汽器、低压加热器中有大量的铜管，在有溶解氧由式(6)、式(7)可得及氨存在的条件下，易造成铜材料的腐蚀。1Cu+4NH3+1O1．1铜氧腐蚀的原理分析2一[cu(NH3)4]+20H一。(8)厶铜管在水中含氧的条件下，能直接与氧发生还由于反应过程中有铜氨络合离子生成，又由于原反应，阳极反应整个热力系统在不停循环，刚刚发生式(8)中腐蚀2Cu+H20：：±Cu20+2H+2e，(1)的产物马上被凝结水流冲走，因此，腐蚀过程能不停阴极反应是游离在水中的氧得电子的反应地进行下去。由式(8)可得铜的腐蚀速率公式】c=kc4c

6、o收稿日期：2009—03—18，，(9)·l0·华电技术第31卷式中：为腐蚀速度常数；CNH3及c。分别为氨和氧的积的腐蚀产物周围pH值很高，导致发生沉积物下浓度。腐蚀，由于腐蚀产物中含铜量多而形成铜垢。由此可见，在氨、氧都存在的条件下，铜管的氨由于做功的原因，中压缸和低压缸蒸汽参数比腐蚀速率大于氧腐蚀的速率，铜腐蚀以氨腐蚀为主。较低，这时的蒸汽中已含有湿分，杂质可以转入湿分中，且能冲洗汽轮机隔板和叶片上已析出的固体物2汽轮机高压缸腐蚀产物含大量铜的原因质，因此，中、低压缸的结垢较轻。2．1饱和蒸汽被铜腐蚀产物污染3防止高压缸腐蚀产物含铜量大的措施火力发电厂

7、汽、水系统是个循环的体系，系统中氨和氧会随汽、水回路运行，当遇到含铜的热交换器(1)降低水样中氨的含量。由以上对铜腐蚀的时，便发生氧化还原反应，导致铜设备的腐蚀，如低原因分析可知，在保证给水pH值合格前提下，应尽压加热铜管发生的氨腐蚀。而铜的腐蚀产物随凝结量减少加氨量，使pH值达到要求即可，以减轻铜管水各级加热系统加热后由回路循环到锅炉汽包。的腐蚀。饱和蒸汽被污染含铜杂质和其他杂质是由于汽(2)严格控制启机锅炉上水的加氨量。在启机包内水汽分离时造成的，其来源有几个主要方面：其锅炉上水过程中，为了尽快提高给水pH值，开启了2一，饱和蒸汽的机械携带J。从汽包送出来

8、的蒸汽台氨泵向凝升泵入口加氨，严格控制