供热机组汽水品质综合指标控制技术研究

来源 :第八届全国腐蚀大会暨第217场中国工程科技论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:acshixiaoguang
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  随着供热机组补水量加大,带入的有机物总量显著增加,明显影响以核心参数氢电导率为代表的水汽质量,甚至严重超过现行三级处理值,提示系统腐蚀风险严重,威胁安全运行,暴露出相应标准导则空白对科学安全开展"凝汽式汽轮机供热改造"的不良影响,成为供热机组的共性热点问题和行业急需.本课题的研究首先符合最新的国家政策,提高能源资源利用效率,推进电力行业加快转变发展方式,建设资源节约,环境友好型社会;其次满足"节能减排"的需求,"凝汽式汽轮机供热改造"是降低煤电机组能耗的一个重要途径,满足经济可持续发展的基本国策,达到节能减排的目的;同时也是"行业发展"的需要,机组供热后,补水量会随之加大,水汽中以有机物形式带入的外来杂质离子含量也随之增加,水汽质量受到影响;最后关键也是现在电力行业遇到的重点问题,因为侵蚀性阴离子对汽轮机叶片的腐蚀问题是目前研究的重点问题,减轻或避免热力设备腐蚀结垢,有很大的研究意义.补给水中存在微量(一般102μg/L量级)有机物,在热力系统中热分解形成小分子有机、无机酸,必然影响汽水品质.当机组补给水有机物含量相对较高,供热运行大量补水时,就凸显出来,在现行导则和标准下,甚至成为严重决策或运行问题.有机物通过原水预处理系统和除盐系统进入热力系统,导致水汽氢电导率超标和pH值下降,其分解产物中的部分挥发性强的有机酸还会对蒸汽通流部分和汽轮机造成腐蚀,有机物已经成为机组热力系统腐蚀与结垢的主要原因之一.本文通过研究进入锅炉的有机物热分解产物主要是酸性物质入手,有机物中杂原子形成的无机酸造成的腐蚀严重且全面,而碳原子形成的无机酸和有机酸腐蚀性较弱,作用部位局限.目前研究有机物酸性分解产物对锅炉金属的腐蚀影响的主要研究对象包括氯离子、硫酸根离子、碳酸、甲酸和乙酸.本文通过对汽轮机叶片的高压釜静态挂片实验和常温电化学实验研究,得到如下结论:1.通过汽水系统中有机物酸性分解产物的局部电化学腐蚀及低压缸腐蚀作用的试验研究对测试试样表面腐蚀形貌和腐蚀产物的SEM和XRD分析,对得到的谱图进行机理分析;2.汽水中有机物分解的含碳有机、无机酸和杂原子形成的无机酸的监测参数表征方法的研究,得到有机物影响热力系统汽水品质的核心参数为CC和TOC,但因水汽中CO2的存在,普通氢电导率不能准确反映杂质阴离子的含量,因此通过加热沸腾脱气技术,采用脱气氢电导率来反映;同样因为硫,氯,氮等杂原子存在,在溶液中形成Cl-,SO42-,NO3-等阴离子,从而使TOC不能准确反映总有机碳含量,因为采用总有机碳离子TOCi来反映;3.根据实验结果分析材料的高温电化学腐蚀特性并进行综合评价,得到腐蚀特征与腐蚀环境的关系;4.针对汽轮机叶片的腐蚀问题,进行防止腐蚀相应对策的研究,找到合理有效的防护方法.
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