(内蒙古京能盛乐热电有限公司 内蒙古呼和浩特 010000)
摘要:文章以某热电公司中的发电机组为例,电厂采用的是“三塔合一”技术。在冷却塔换热器铝管束中由于水的PH值不断上升,从而导致了塔内出现了腐蚀泄漏的问题。本文通过对此腐蚀泄漏现象进行原因分析,并提出了改善措施,事实证明,本文所论述的措施能在一定程度上降低循环水的pH值,并取得了一定的成效,希望能对热电厂解决该问题带来一些帮助。
关键词:间接空冷换热器;铝管束;腐蚀;解决策略
1某机组概况
近些年来,为了资源最大化的利用,很多新建中的电厂都采用了“三塔合一”的技术。所谓“三塔合一”,就是指电厂中的将热能电厂中的烟囱、冷却塔、脱硫吸收塔进行合为一体。在改装置中,脱硫吸收塔位于间冷塔的中心位置。当煤炭等燃烧产生的烟气经过脱硫吸收塔的脱硫作用,将硫化物质吸收,再通过间冷塔的风筒作用力排向了大气。在某公司的“三塔合一”的装置中,间冷塔中的散热器都是由多个独立的冷却三角组成,这些冷却三角所应用的散热管材质为1050A,为了提高在实际应用中的耐腐蚀性,此管束在生产中通过MBV这种弱碱性的方法进行了钝化处理。
2间接空冷换热器铝管束腐蚀问题
该热电公司的发电机组在试运行过程中出现了一周之内的主机间接空冷循环水pH值大幅度提升的现象,针对此问题,操作人员首先采取的措施是对冷却塔内的水进行更换操作之,不过在短时间内,水的pH值又上升了。通过观察发现,在上述独立的冷却三角中,出现了底部管束和管箱连接位置的腐蚀和泄漏问题。此问题不仅会造成循环水系统中大量除盐水的浪费,还会导致上述间冷塔冷却三角管束的继续泄漏,从而导致机组停机而影响正常生产。
3间接空冷换热器铝管束腐蚀问题的原因分析
经过进一步调查发现,间接空冷冷却三角管束的腐蚀问题,和塔内循环水的pH值有着直接的关系。当水的pH值处于4~8.5的范围内时,会在此管束内表面形成致密的Al2O3膜并对管束起到保护作用。但是如果超出上述范围就会导致此Al2O3膜的溶解而对管束造成腐蚀危害。因此,若要解决管束的腐蚀问题,首先需要调查管速本身材料和加工方面的问题,还要对循环水的pH升高的原因进行调查确认。
3.1铝管自身原因
对管束的材料成分进行分析,其主要材料为铝合金,不过内部会有铁杂质,此类杂质会对铝管的力学性能造成影响,从而降低铝管的强度、塑性以及抗腐蚀性能等,按照厂家提供的说明书进行查阅可知,该铝管中,铁元素含量为0.13~0.15%,符合制作相关规范中对铝合金成本的技术参数要求,材料本身来说,应该没有问题。
3.2管束加工方面的原因
对管束的生产厂家的加工工艺进行确认,调查发现在管束生产加工中,对其内壁通过MBV这种弱碱性的方法进行了钝化,使得其内壁表面形成一层钝化的保护层,进而提升其防腐能力。但是在加工流程中,对管束内壁进行了上述钝化之后仅仅是通过自来水对内壁进行简单的冲洗,这就会导致钝化之后残留了Na+和Cl-等离子,为腐蚀提供了便利的条件,这也导致循环水pH值升高的原因之一。
3.3循环水系统原因
此机组中所应用的间接空冷循环水系统属于闭式循环系统,但是其运行中也容易由于地下水箱、高位水箱入孔以及排空管道等与大气相通,从而导致空气中的氧气会进入循环水系统中并且与上述管束上残留的Na+和Cl-发生反应,加速此管束的腐蚀速度。
此外,这些残留的Na+和Cl-离子还会对管束内壁的Al2O3保护膜造成破坏,这也会降低管束的防腐蚀能力,并且会造成被破坏的位置与未被破坏的位置组成一个原电池,导致腐蚀速度的加快。
4间接空冷换热器铝管束腐蚀问题的解决策略
4.1腐蚀泄漏问题的处理
针对此管束中出现的腐蚀泄漏问题,采取了以下六个处理方法:
一是要对此冷却三角底部的管箱进行拆卸并对管束接头位置进行检查,标记出现腐蚀泄漏的位置,并且使用钻头将这些位置的管头钻掉且钻入管板内5~15mm,之后对周围的毛刺和钝边等进行清理;
二是采取符合检修工作规格的铝管作为衬管对其一端进行扩胀,保证扩胀部位与基管的同心度一致,且不存在裂口以及划伤等问题,之后清理铝管内外的油污和灰尘等;
三是将上述沉管的另一端中涂抹长度为150mm的中型密封胶然后插入管板中,确保其与管板垂直,预留程度为10~15mm;
四是使用专用胀管器对插入的衬管进行胀接,确保其与原有的基管进行完全贴合;
五是采用胀管头与管板的外侧扩胀部门和管板内孔进行贴胀,为了保证连接的密封性,此过程中不允许管头位置存在杂质而划伤铝管;
六是采用切管器将管板外侧的衬管切除,且在对毛刺和杂质清理之后进行新密封圈的安装。在上述处理工作完成之后需要对胀接、管端以及密封圈进行检查以及对其中的杂质等进行清理,最后进行管箱的安装,且使用密封胶之后4~6h再对扇区进行充水。此外,在上述处理过程中,需要保证所选用的衬管管材为1050A,且性能符合相应技术标准要求,所用胀管器的表面光洁度也要满足1.6以上。
4.2水质处理
针对此热电厂中的循环水的pH值高的特点,解决的方法为在主机间冷塔中安装小阳床,以此达到降低pH值的目的。所选用的此小阳床主要由前置过滤器、阳离子交换器以及附属管道阀门等部分组成,其制水量为40t/h,将间冷塔扇区的进水母管上引出呼吸阀并接入此装置中,不仅可以过滤其中的颗粒杂质,而且去除其中的一部分阳离子,且通过氢离子的释放来中和循环水中的氢氧根离子,从而实现循环水pH值的降低。此后将经过此装置处理且符合要求的循环水向地下储水箱排放,并且通过水箱内的水泵打入循环水系统中实现闭环管理和运行。
5结语
针对本文中所介绍的热电厂发电机组中的间接空冷塔换热器铝管束腐蚀问题,针对其腐蚀表现进行原因分析并确定是循环水pH过高的原因之后,不仅通过文中的措施对腐蚀泄漏部位进行修补,而且通过增加小阳床的方式来降低循环水pH值,经过上述措施的应用并运行大约3个月之后,循环水的pH值降低到了7.5~8.5的范围之内,满足了运行要求。进一步观察发现,经过更长时间的运行之后循环水pH值也没有升高的现象发生,实现了100万元除盐水的节省,并且缩短了问题处理时间10d左右,表现出良好的经济效益。
参考文献
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