劉新月,郝樹宏,尚玉珍

(山西電力科學(xué)研究院,山西太原 030001)

空冷島散熱管外壁結(jié)垢的原因分析

劉新月,郝樹宏,尚玉珍

(山西電力科學(xué)研究院,山西太原 030001)

針對武鄉(xiāng)和信發(fā)電有限公司1號機(jī)組空冷島外壁上結(jié)有不均勻白垢的問題,通過對現(xiàn)場設(shè)備、環(huán)境的考察及對垢樣成份的能譜試驗(yàn)分析,得出管子外部積聚的飛灰經(jīng)內(nèi)部噴霧水溶解后,游離出的強(qiáng)堿性物質(zhì)腐蝕了散熱管子表面的鍍鋅層,形成了白垢,提出了減緩或避免進(jìn)一步結(jié)垢的建議。

電廠;空冷島散熱管;結(jié)垢

0 引言

武鄉(xiāng)和信發(fā)電有限公司 (以下簡稱 “武鄉(xiāng)電廠”)1號機(jī)為國產(chǎn)引進(jìn)型600 MW亞臨界參數(shù)直接空冷發(fā)電機(jī)組,鍋爐部分為武漢鍋爐股份有限責(zé)任公司制造的WGZ2080/17.51-1型鍋爐,屬亞臨界壓力控制循環(huán)汽包爐。汽輪機(jī)為亞臨界壓力,沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式、一次中間再熱、單軸、三缸 (高中壓合缸和兩個(gè)低壓缸)四排汽直接空冷凝汽式汽輪機(jī),型號為NZK 600-16.7/538/538-2,由哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)。

1 號機(jī)組于2006年9月建成投運(yùn),至2009年5月發(fā)現(xiàn)空冷島散熱片外壁表面局部結(jié)有白垢,見圖1—圖 4。

為分析結(jié)垢原因,分別進(jìn)行了現(xiàn)場設(shè)備、周圍環(huán)境的考察和取樣分析,對結(jié)垢形成的原因進(jìn)行了分析。

1 現(xiàn)場檢查及垢樣試驗(yàn)

1.1 現(xiàn)場檢查情況

空冷島散熱管的局部管子表面結(jié)有成片、不均勻的白色附著物。下部電纜支架上有上部管子表面白色附著物滴落下來,干燥后形成的白垢。

圖1 空冷島內(nèi)局部散熱管子表面的白色附著物

圖2 空冷島內(nèi)局部散熱管子表面的白垢的大致分布情況

圖3 滴落在下部管道上的白垢

圖4 滴落在下部電纜支架上的白垢

空冷島外部散熱管表面覆蓋有較厚一層不均勻的鍋爐排灰。汽機(jī)空冷島所處的位置毗鄰于鍋爐電除塵,而鍋爐電除塵設(shè)備曾有運(yùn)行不正常導(dǎo)致大量跑灰的情況,空冷島外部散熱管表面覆蓋的飛灰層主要由此而來[1]。

1.2 垢樣的成份分析試驗(yàn)

取空冷島散熱管上所結(jié)的白垢樣品,進(jìn)行了能譜電鏡分析,主要成份為氧化鋅和碳酸鋅,見表1。

表1 垢樣的能譜分析結(jié)果%

圖5 空冷島散熱管子表面白垢的電鏡照

2 結(jié)垢形成的原因分析

空冷島散熱管表面在出廠時(shí),都做了防腐處理,表面覆蓋有一層氧化鋅的保護(hù)層。進(jìn)入夏季由于機(jī)組帶負(fù)荷的需要,時(shí)常要對散熱管進(jìn)行噴水(除鹽水)降溫,提高真空。鍋爐飛灰中的主要成分堿金屬氧化物,遇水會呈強(qiáng)堿性[2],對鋅、鋁等兩性物質(zhì)具有腐蝕性。

結(jié)垢形成的原因是由于外部積聚的電除塵積飛灰由空冷島散熱管子間的空隙處漏入空冷島內(nèi),經(jīng)內(nèi)部噴霧水溶解后,游離出的強(qiáng)堿性物質(zhì)腐蝕了散熱管子表面的鍍鋅層,并與空氣中的二氧化碳作用后,形成了白色的氧化鋅和碳酸鋅。因此,在噴霧水可以噴到的部位就形成了白垢,而在噴霧水噴不到的地方無明顯的白垢形成。這也是空冷島內(nèi)散熱管表面形成成片、不均勻白垢的原因。

3 結(jié)論及建議

武鄉(xiāng)電廠空冷管外壁結(jié)垢的原因是由于管子外部積聚的飛灰經(jīng)內(nèi)部噴霧水溶解后,游離出的強(qiáng)堿性物質(zhì)腐蝕了散熱管子表面的鍍鋅層,形成了白色的氧化鋅和碳酸鋅垢層。由于屬于堿性溶液與散熱管表面的涂層反應(yīng)形成的白垢,對涂層下的鋼體不會發(fā)生進(jìn)一步的腐蝕反應(yīng),因此,空冷島散熱管本體是安全的。

建議進(jìn)一步做好附近除塵設(shè)備的運(yùn)行工作,盡量避免大量漏灰,使空冷島散熱管外部形成積灰。

[1] 劉新月,郝樹宏.武鄉(xiāng)和信發(fā)電有限責(zé)任公司1號機(jī)大修化學(xué)技術(shù)診斷報(bào)告[R].2009-6091-03.太原:山西電力科學(xué)研究院,2009:1-101.

[2] 能源部西安熱工研究所.熱工技術(shù)手冊 第 4卷 電廠化學(xué)[M].北京:水利電力出版社,1993:7-18.

Analysison the Causesof Scale Formation on the Surface of Air Cooling Pipe

LIU Xin-yue,HAO Shu-hong,SHANG Yu-zhen
(Shanxi Electric Power Research Institute,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

The w hite scale formation on the surface of air cooling pipeof Unit1 of W uxiang Hexin Pow er Generation Co.,LTD arouses attentions.The inspections on theequipment,environment and the energy spectraanalysis on the samp le of scale lead to the conclusion that the scale is formed by the following reasons:the coal ash outside the pipe surface is dissolved by the water sprayed inside,therefore,the alkaline substances dissociatedmake the Zinc coating corroded,thus scale being formed.In this paper,suggestions aremade to slow dow n or even avoid the scale formation.

pow er p lant;air cooling pipe;scale formation

TK 228

A

1671-0320(2010)05-0035-02

2010-05-21,

2010-07-23

劉新月 (1964-),女,河南平頂山人,1983年畢業(yè)于鄭州大學(xué)化學(xué)系分析化學(xué)專業(yè),高級工程師,從事電廠化學(xué)專業(yè)工作;

郝樹宏 (1972-),男,山西忻州人,1997年畢業(yè)于太原理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),碩士,高級工程師,從事電廠化學(xué)專業(yè)工作;

尚玉珍 (1957-),女,山西渾源人,1982年畢業(yè)于武漢水利電力大學(xué)電廠化學(xué)專業(yè),高級工程師,從事電廠化學(xué)專業(yè)工作。