吳玉華++路鵬

摘 要：介紹某廠350MW超臨界機(jī)組汽輪機(jī)首次大修中對葉片狀況的結(jié)垢情況，并進(jìn)行了分析與診斷，總結(jié)了沉積物下腐蝕和損傷的原因，并從機(jī)理上進(jìn)行了分析，同時提出了應(yīng)對葉片腐蝕和損傷的防護(hù)方法。保證機(jī)組的運(yùn)行安全性及正常壽命管理。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)葉片；腐蝕；腐蝕機(jī)理；防治措施

中圖分類號：TM621.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0107-01

汽輪機(jī)的蒸汽品質(zhì)是影響汽輪機(jī)可靠性的關(guān)鍵因素；是保證機(jī)組運(yùn)行安全性、正常壽命管理、大修維護(hù)規(guī)范的基礎(chǔ)。蒸汽中存在的腐蝕性雜質(zhì)，會導(dǎo)致汽輪機(jī)部件由于腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞及腐蝕-侵蝕。雜質(zhì)的沉淀還會導(dǎo)致熱力損失，葉片效率降低，影響壓強(qiáng)分布，阻塞閥門中的間隙和密封。為避免這些情況所引起的各種損壞及昂貴的修理費(fèi)用，必須對汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽品質(zhì)及系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)嚴(yán)加控制。

1 機(jī)組葉片積鹽及腐蝕情況

某電廠1號機(jī)組是一臺為350MW超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐給水采用加氨全揮發(fā)處理工藝（AVT（O））。該機(jī)組于2013年9月8號運(yùn)行首次投產(chǎn)，2016年5月進(jìn)行了第一次大修，距離正式投產(chǎn)已近32個月。從大修前一年內(nèi)統(tǒng)計的水汽報表來看，給水各項(xiàng)數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)值允許范圍內(nèi)。給水和蒸汽中的氯含量未列入常規(guī)水汽監(jiān)測的指標(biāo)中。1號汽輪機(jī)開缸后分別對低壓缸和高壓缸垢樣送至西安熱工院進(jìn)行垢樣分析，為了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，查找設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，查明原因，從而根據(jù)問題采取針對性的處理措施，提高和延長機(jī)組的壽命。

圖1、圖2分別為高壓缸隔板積鹽、低壓缸轉(zhuǎn)子葉片積鹽和高壓轉(zhuǎn)子情況圖。清洗后，高壓轉(zhuǎn)子無明顯殘留物且未發(fā)現(xiàn)腐蝕情況。清洗后末一級、末二級葉片上無明顯腐蝕點(diǎn)，出汽邊毛刺還不明顯。低壓缸前4級存在積鹽附著和局部團(tuán)狀腐蝕點(diǎn)。

2 機(jī)組葉片積鹽及腐蝕情況分析（表1）

銅、磷、鈣、鉬和硫主要在高中壓缸沉積；鐵、鈉、硅和氯在各級都有分布。由于超臨界機(jī)組主再熱汽溫在570℃左右，在這么高蒸汽溫度下，水蒸氣與鐵反應(yīng)會更加劇烈，除生成Fe2O3外，還會形成Fe3O4。當(dāng)積累到一定厚度后，基體材料與氧化物膨脹系數(shù)不一樣，隨溫差劇烈變化，引起剝落。在生成Fe3O4產(chǎn)生氫氣，也會產(chǎn)生剝離作用。在超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng)中通常不使用銅合金，但高壓給水管道中含有0.5%-0.8%銅。給水采用AVT（O）全揮發(fā)處理工藝，給水PH控制在標(biāo)準(zhǔn)值9.3-9.6的上限，高PH值條件下易發(fā)生銅溶解。銅與氨絡(luò)合后易在蒸汽中溶解，隨蒸汽向汽輪機(jī)通流轉(zhuǎn)移。銅在蒸汽中的溶解度隨壓力、溫度升高而升高，隨著汽輪機(jī)做功，氧化銅隨著壓力溫度下降沉積。磷是由于化學(xué)清洗時殘留未沖洗干凈有關(guān)。納和氯大量存在與凝結(jié)水精處理樹脂再生處理有關(guān)。其中Cl-存在，對P91、P92材質(zhì)腐蝕有加速作用，對設(shè)備影響較大。氫氧化鈉和鈉鹽促進(jìn)了汽輪機(jī)內(nèi)應(yīng)力腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。無論何時添入固體堿性物質(zhì)（NaOH，Na3PO4），必須監(jiān)測蒸汽鈉含量。

3 防止超臨界機(jī)組積鹽、結(jié)垢、腐蝕措施

通過對超臨界機(jī)組積鹽、結(jié)垢腐蝕情況和結(jié)合機(jī)組特性，為防止結(jié)垢腐蝕應(yīng)積極采取措施。

3.1 控制機(jī)組啟動時水沖洗質(zhì)量

超臨界機(jī)組采用直流鍋爐，無法利用汽包排污。所以給水質(zhì)量需控制好。啟動時，嚴(yán)格按照鍋爐啟動曲線進(jìn)行冷態(tài)沖洗或熱態(tài)沖洗，水質(zhì)合格時方可進(jìn)行升溫升壓操作。沖洗從爐前系統(tǒng)開始，各系統(tǒng)逐一合格后，進(jìn)行下一步工作。鍋爐熱態(tài)沖洗溫度控制在140～170℃。為了避免氧化鐵在葉片上沉積或產(chǎn)生其它方式的腐蝕，在啟動之前鐵的濃度必須低于50μg/kg。

3.2 控制機(jī)組凝結(jié)水精處理投運(yùn)

因是間接空冷機(jī)組，夏季環(huán)境溫度高，夏季用電負(fù)荷也高，機(jī)組一般在高負(fù)荷運(yùn)行，凝結(jié)水出水溫度較高61℃以上，目前設(shè)置凝結(jié)水精處理退出溫度較低60℃。通過與區(qū)內(nèi)其他電廠及精處理廠家溝通，一般精處理樹脂運(yùn)行最高溫度為65℃，故建議凝結(jié)水精處理退出溫度設(shè)置為65℃。通過提高精處理退出溫度，保證精處理投運(yùn)率，確保凝結(jié)水水質(zhì)合格。

3.3 加強(qiáng)超臨界機(jī)組化學(xué)監(jiān)督

按照DL/T 561-2013《火力發(fā)電廠水汽化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》的要求，定期對汽水品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督，確保水汽品質(zhì)滿足運(yùn)行要求?？刂破蠳a、Si、Fe、Cu等含量滿足標(biāo)準(zhǔn)及制造廠要求。鐵的濃度反映了腐蝕的程度。

4 結(jié)語

超臨界機(jī)組積鹽、結(jié)垢腐蝕原因很復(fù)雜，通過對結(jié)垢成份分析，結(jié)合結(jié)垢特點(diǎn)，采取以上措施可以控制和減少汽水中雜質(zhì)含量，從而提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及安全性。endprint