如何防止300MW汽轮机组积盐和腐蚀特性研究的措施

如何防止 300MW汽轮机组积盐和腐蚀特性研究的措施

梁家敏

贵州鸭溪发电有限公司 贵州省遵义市播州区 563100

摘要：本文分析了300MW汽轮机组积盐原因、腐蚀及措施。溶解携带杂质是进入汽轮机的主要方式，高压缸沉积主要由高金属氧化物含量、硅酸盐含量、少量硫酸盐的沉积杯组成，低压缸会引起钙、镁水垢、腐蚀，通常会使低压缸、碱、氯离子、硫化物腐蚀叶片和转子，蒸汽的转速和压降发生了变化，降低了汽轮机的功率和效率。在沉积最苛刻的地方，转子推力变得沉积过高。沉积不均匀造成汽轮机叶片不均匀和偏移问题。

关键词：300MW汽轮机组；积盐；腐蚀；特性研究

现代300MW汽轮机的发展加剧了积盐、磨蚀和腐蚀问题。沉积物因素会影响汽轮机不同部件，但是不管原因是什么，它的整体影响是一样的。沉积物粘附在蒸汽管道、管口和弯曲叶片上，往往粗糙且不均匀地附着在表面上，增加流动阻碍。给水质量保证，防止整个系统腐蚀，防止设备不漏杂质，是降低积盐的重要措施。汽轮机清洗方法的方式取决于积盐状况、机器型号、结构和经济性。

一、汽轮机的积盐和腐蚀

1.溶解蒸汽携带。由于蒸汽和水在电中性的，蒸汽不能以离子的形式单独携带，作为电中性的分子携带。总的来说，盐、酸和碱倾向于在水中离子化，电离程度总是随着温度的升高而降低。由于非离子不带电很可能会进入蒸汽，这可能是在不带电过程中溶解蒸汽携带的主要方法。主要是氧化剂(氧化铁、氧化铜等)。是溶解携带物质，氯化物、硫酸盐、钠等。硅也是所有电机组面临的问题。不管怎样，它总是处处给水，进入锅炉，并在高温高压下将其转化为溶解的硅。溶解携带是汽轮机硅的主要入口通道。且随着温度升高，携带率也增加，硅只进入沉积在汽轮机。

2.蒸汽携带物沉积汽轮机部件上。当汽轮机压力减小时，盐的溶解度逐渐减小。如果蒸汽杂质含量高于溶解度，则会发生沉淀，各种杂质会根据其溶解特性沉积在涡轮机的不同部分。此外，最初蒸汽冷凝产生的水滴具有高盐含量，腐蚀也很严重。沉积因汽轮机的位置而异，腐蚀也不同。(1)垢沉积积在汽轮机高压缸。铜、铁和硫酸盐是蒸汽溶解度低的物质，受温度和压力的影响很大。当高压缸内的蒸汽工作正常，温度和压力逐渐降低时，这些物质蒸汽中的浓度过度饱和，突然沉积在高压缸内。(2)垢沉积于汽轮机压力缸内。最有可能在汽轮机中间沉积的化合物是硅酸钠。在三种超临界水工作条件下，硅以溶解形式存在，置于中压缸中的硅酸盐化合物极大地改变了硅在叶片上的沉积性能。

3.磨损和腐蚀。(1)汽轮机磨损。当叶片磨损时，会出现粗糙的表面不平整，改变蒸汽流动路径。这降低了蒸汽轮机的容量，磨蚀通常是由于蒸汽中的固体颗粒(通常是氧化铁)。无需启动时蒸汽流清洗，可通过使用分布系数低、ph值升高的胺中和冷凝水中的酸来解决腐蚀磨损问题，如氧化铁颗粒。(2)汽轮机的腐蚀。汽轮机存在点蚀、疲劳腐蚀、应力腐蚀等问题。引起腐蚀的主要物质是氢氧化钠、阴离子、硫酸盐根、硫化物。总的来说，蒸汽污染含量可以防止系统零件腐蚀。当蒸汽在蒸汽轮机中扩散时，污染物在蒸汽中的溶解度减小。它们比原蒸汽中的污染物在冰点冷凝。这些溶解的浓缩物加剧了系统腐蚀。腐蚀经常发生在转子、阀门和叶片中，包括氯化沉积物。当汽轮机带雾和氧气停机时，会产生轻微的腐蚀。最严重的侵蚀是氯化沉积物。氧气和浓度不足可以防止不再运行的汽轮机腐蚀。

二、盐类沉积的防止和处理措施

1.防止了盐的沉积。沉积物预防措施包括减少蒸汽携带，主要是减少水中杂质。从保证供水质量、防止系统腐蚀和确保杂质不会从系统设备中渗出三个方面进行了总体解决。(1)通过利用浓水系统改进凝结水水质测试，凝结水精处理的阴离子和阳离子的积盐数量可以大大减少，整个汽水循环循环中的盐量可以从源头上得到有效控制，盐的累积可以减少。(2)设备腐蚀。设备运行过程中的腐蚀应得到有效控制，氧和非标ph腐蚀。设备中的氧腐蚀控制主要用于凝结水和溶解氧承载水的控制。加强对凝洁水、除氧和ph值的控制。(3)运行管理。锅炉燃烧情况应及时调整，以确保水冷壁管的变化尽可能稳定，蒸汽和水参数的变化尽可能稳定，避免因参数波动而盐渍化；启动时，控制汽水分离器水位在正常范围内工作。(4)检修机组。清洁叶片，柔软均匀的沉淀剂，积盐松软、均匀中，细砂纸打磨，除去积盐，而不会损坏叶子；对于固体除去该类积盐，通过用盐组分和叶片材料生产合适的溶液来溶解积盐，重点汽水分离器的位置检查，保证了设备在装置下一个工作周期中蒸汽分离器效果良好。冷凝器的维护应集中在冷凝器的真空除氧设备上，真空系统检查是否不严密和泄漏。

2.在盐类沉积情况下处理盐沉积物，主要的治疗措施是：(1)锅炉系统的清洗和蒸汽吹管。机组运行前，根据机组参数、管道材料、管内表面状况、机组热力系统水汽质量要求和安装进度确定机组化学清洗场。以消除残留的废料，如焊渣、铁锈、氧化皮等，是以清除过热器、再热器和蒸汽管道在制造、安装和化学清洗后留下的残留物。为了防止其损伤通流部分，并确保散热器的安全可靠运行，热力系统蒸汽吹管机组的清洗。(2)汽轮机的清洗。一般来说，有三种主要的清洗方法来在汽轮机的通流部分积盐。一种是用机械方法在停止后执行清洗，另一种是在运行期间采用低负荷清洗方法。后一种方法是通过喷水装置加装在主蒸汽管道，蒸汽中喷入洁净的除盐水，并确保进入蒸汽汽轮机的蒸汽湿度小于2%；在清洗过程中，含Na+的排汽凝结水的数量是一个基准，如果Na+的数量等于盐水的数量，清洗被认为是干净的。第三种方法是清除积盐使用机组空负荷。首先，将汽轮机转速控制在800转/分钟，然后将汽轮机蒸热温度降低，使蒸热达到恒定湿度；作为控制指标，监督指标是Na+凝结水含量，当其相同的Na+除盐水时，视为清洗干净。

三、汽轮机积盐清洗措施建议

汽轮机积盐后，首先处理水溶性沉积物，然后处理不溶性沉积物。采用凝结水、湿蒸汽、化学、带负荷或汽轮机解体清洗法。积盐的实际状况、类型、结构特征和经济效应。一般来说，用凝结水清洗比饱和蒸汽洗更困难、更贵。如果叶片有铜或铁沉积物，优选用冷凝液冲洗，对于严重沉淀的硅，必须用化学方式冲洗或分解。凝结水方法:汽轮机冷却至120℃，新汽温度约为450℃，冷却时间为36小时，然后在6小时后冲洗。湿蒸汽清洗方法:清洗前，将冷却器附在蒸汽清洗管上，关闭蒸汽轮机约2-3小时，然后用外部蒸汽将气缸冷却至清洗蒸汽温度，然后在用湿蒸汽冲洗半天前准备清洗条件。

腐蚀通常发生在低压缸中，而叶片和转子的腐蚀通常是由于碱、氯、酸和硫化物的原因造成的。保证水质、防止系统腐蚀、杂质保证不渗出是降低盐度的重要措施。汽轮机清洗方法根积盐的情况、机器类型和结构以及经济性而有所不同。

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