謝麗婭,孫文鵬,李曉靜（.山東電力工程咨詢院有限公司　水暖部；.山東省水利勘測設計院　水保環(huán)評室,濟南　5003）

火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與防護初探

謝麗婭1,孫文鵬2,李曉靜2
（1.山東電力工程咨詢院有限公司水暖部；2.山東省水利勘測設計院水保環(huán)評室,濟南250013）

摘要：電廠是國家能源的主要來源，在我國能源尤以火力發(fā)電為主，而良好的設備是能夠順利發(fā)電的保證。但是，經(jīng)調(diào)查可知，無論是何種類型的發(fā)電廠其發(fā)電設備都存在不同程度的腐蝕問題。本文通過對電廠循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕原因分析，對防腐工作進行了簡要的探討。

關鍵詞：火力；發(fā)電廠；循環(huán)水系統(tǒng)

0　引言

水循環(huán)系統(tǒng)中結垢和金屬設備的腐蝕長期以來一直困擾著發(fā)電企業(yè)。在循環(huán)水中加入一些藥劑或是允許換熱冷卻設備不間斷的排出污水，就會對水資源造成嚴重污染。企業(yè)每年在防止水循環(huán)結垢和避免金屬腐蝕方面花費的成本相當于發(fā)電企業(yè)總投資成本的5%左右。水處理工作向來是國內(nèi)外發(fā)電企業(yè)重大的科研課題之一，長期以來人們從來沒有停止過對結垢和金屬腐蝕現(xiàn)象的研究，本文僅就腐蝕問題做一些探討。

1　循環(huán)水系統(tǒng)發(fā)生腐蝕的原因分析

1.1發(fā)電設備本身存在的問題

市場經(jīng)濟的大背景下，競爭日趨激烈，不可避免的有些設備供應商為了謀取不正當利益，在設備生產(chǎn)上動了手腳。如有的廠商考慮到耐腐材料的成本較其他材料高出許多，往往會選擇偷工減料，通過給金屬表面鍍膜的方法達到暫時的工作要求，這就為電廠的安全生產(chǎn)埋下了一個很大的隱患。由于循環(huán)水多是城市中中水或海水，因此水中含有大量的活性陰離子，設備的表層膜極易和陰離子發(fā)生化學反應而受到破壞，進而引起金屬內(nèi)部重要結構發(fā)生進一步腐蝕，輕則影響供電質量，重則會導致整個火力發(fā)電廠停機維修。若在海水為主要循環(huán)水的發(fā)電廠中，這種現(xiàn)象會更為嚴重，因為循環(huán)水系統(tǒng)中大部分鋼鐵設備在海水中都會受到氧化腐蝕，造成設備發(fā)生海水滲漏，進而影響其正常工作。

1.2水循環(huán)中水質問題

按照國家有關文件對工業(yè)用水的要求，火力發(fā)電廠應盡量使用可再生水源，如：經(jīng)生化處理后的城市中水作為工業(yè)用水，尤其是電廠中用水量較大的循環(huán)冷卻水。同時，由于火力發(fā)電廠自有的生產(chǎn)用水水源往往會受到日常生活垃圾和工業(yè)垃圾的污染。這兩面的原因共同導致了發(fā)電廠水循環(huán)系統(tǒng)中氨、氮、磷等化學元素和微生物懸浮物的含量增加，化學元素和微生物易與其他物質發(fā)生反應或轉化，如硝化反應。在采用開式循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)電廠中，硝化反應引起的主要問題就是循環(huán)水系統(tǒng)的設備腐蝕，它會影響發(fā)電機組的正常工作，嚴重時甚至會使設備出現(xiàn)大量液體泄露現(xiàn)象，發(fā)電機組不得不停運檢修。因此，在探究防止水循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕問題時，一個重要的方向就是找出硝化反應時如何影響循環(huán)水的水質和冷卻水系統(tǒng)正常運行的，進而研究出有效的殺菌方法，從而解決結垢和腐蝕問題，保證機組穩(wěn)定安全有序運行。

1.3管理工作不到位

水系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴重的腐蝕現(xiàn)象有很大一部分原因是相關負責人對設備管理不當引起的。循環(huán)水系統(tǒng)所在的環(huán)境復雜且特殊，因此其監(jiān)督和維修任務必需有專門的負責人。但是在實際的管理工作中，絕大多數(shù)負責人仍存在對其工作重點的理解偏差，從主觀上認為所謂對循環(huán)水系統(tǒng)的管理只須要保證其正常運行就可，在這種觀點的指引下人員往往只是機械的定期進行設備更換，卻忽略了比設備更換更重要的防腐蝕工作，不斷的更換設備限制了電廠的經(jīng)濟性發(fā)展，防腐措施的施行也隨之捉襟見肘，從而造成了惡性循環(huán)。

2　火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的防腐措施初探

2.1去除水中多余元素

當循環(huán)水系統(tǒng)中補水采用城市中水時，應采用有效措施除去系統(tǒng)中的氨氮和細菌。一般而言，城市中水進行深度處理或預處理時，常往水中加入混凝劑和石灰石，采用混凝澄清過濾的處理工藝。需強調(diào)的是，為了提高除去水中微生物和氨氮的效率，電廠會事先采取去除微生物和氨氮的措施，如經(jīng)過完善的提高堿度的曝氣吹脫法和預先采用硝化反應的生物法，然后才進行混凝澄清過濾工藝。

2.2采用數(shù)字化極化水處理工藝

數(shù)字化極化水處理工藝是一種有效的防腐蝕方法，在循環(huán)水處理中具有廣闊的發(fā)展前景。其主要原理是，利用水分子中氫氧原子不對稱，使水分子呈現(xiàn)極性這一特點，令水分子在極化電場的作用下發(fā)生結構變化，極性增強，循環(huán)水中存在的陰、陽離子與極性水分子正、負端親和性增強，使陰離子被包圍，降低陰離子對管道或金屬壁的化學腐蝕；極化處理還可抑制菌類、藻類的生存，防止微生物對管壁的生物腐蝕。

2.3選擇良好的耐腐蝕材料

防腐蝕工作的落實必需要有高質量的耐腐蝕材料作保障，這需要企業(yè)在設備的材料投入上加大力度。實際上要將電廠水系統(tǒng)的所有設備改換成耐腐設備是不現(xiàn)實的，而且也沒有必要，改換耐腐蝕設備是一筆巨大的經(jīng)濟支出，很有可能會制約整個發(fā)電廠的經(jīng)濟性發(fā)展。為了做好防腐蝕工作同時不影響電廠正常運作，需要相關部門做一個設備使用現(xiàn)況的具體檢測和了解，在重要設備的關鍵部位施行耐腐材料改造即可。

2.4安裝防護裝置或增設旁流設備

由于循環(huán)水中存在一部分的泥沙和其他雜質，循環(huán)水系統(tǒng)的管道或水塔等設備常常會受到這些物質的破壞，為了避免這種物理腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，可以在重要設備的周圍安裝防護罩以達到保護的目的，避免設備在長期的運行中一些不必要的損耗。要注意的是，擋板材料的選擇也盡量選用抗沖擊性較好的材料，保證其能長久的發(fā)揮作用。另外，在開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，對冷卻塔進行生化處理時，可能會帶入大量的黑色粘泥。粘泥會堵塞涼水塔填料，附著在凝汽器的銅管內(nèi)壁，降低凝汽器的熱交換效率，造成管壁在粘泥下的腐蝕，為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生可以給設備增加旁流裝置。

3　結語

發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的防腐工作是一項重要的研究課題，良好的防腐措施可以保證水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，從而節(jié)省維修和更換設備的成本，具有極其重要的意義。但是防腐蝕工作不能盲目，必需要以專業(yè)態(tài)度對其進行深入研究，并將全面有效的技術落實到生產(chǎn)中，以保證循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，進而推動整個火力發(fā)電系統(tǒng)的全面建設，促進工業(yè)經(jīng)濟又快又好的發(fā)展。

參考文獻：

[1]李潤蘭，操高城.采用城市中水作為火電廠循環(huán)水對水源的影響［J］.能源與節(jié)能,2014.

[2]呂永剛．數(shù)字化極化水處理系統(tǒng)在發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的應用［J］.科技創(chuàng)新導報,2014(31):44-45．

作者簡介：謝麗婭（1982-）,女,黑龍江綏化人,碩士，研究方向：火力發(fā)電廠水工工藝及環(huán)境保護。