空冷島散熱管外壁結垢的原因分析

劉新月,郝樹宏,尚玉珍

(山西電力科學研究院,山西太原 030001)

空冷島散熱管外壁結垢的原因分析

劉新月,郝樹宏,尚玉珍

(山西電力科學研究院,山西太原 030001)

針對武鄉和信發電有限公司1號機組空冷島外壁上結有不均勻白垢的問題,通過對現場設備、環境的考察及對垢樣成份的能譜試驗分析,得出管子外部積聚的飛灰經內部噴霧水溶解后,游離出的強堿性物質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一步結垢的建議。

電廠;空冷島散熱管;結垢

0 引言

武鄉和信發電有限公司 (以下簡稱 “武鄉電廠”)1號機為國產引進型600 MW亞臨界參數直接空冷發電機組,鍋爐部分為武漢鍋爐股份有限責任公司制造的WGZ2080/17.51-1型鍋爐,屬亞臨界壓力控制循環汽包爐。汽輪機為亞臨界壓力,沖動反動聯合式、一次中間再熱、單軸、三缸 (高中壓合缸和兩個低壓缸)四排汽直接空冷凝汽式汽輪機,型號為NZK 600-16.7/538/538-2,由哈爾濱汽輪機廠有限責任公司生產。

1 號機組于2006年9月建成投運,至2009年5月發現空冷島散熱片外壁表面局部結有白垢,見圖1—圖 4。

為分析結垢原因,分別進行了現場設備、周圍環境的考察和取樣分析,對結垢形成的原因進行了分析。

1 現場檢查及垢樣試驗

1.1 現場檢查情況

空冷島散熱管的局部管子表面結有成片、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 空冷島內局部散熱管子表面的白色附著物

圖2 空冷島內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。汽機空冷島所處的位置毗鄰于鍋爐電除塵,而鍋爐電除塵設備曾有運行不正常導致大量跑灰的情況,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

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

表1 垢樣的能譜分析結果%

圖5 空冷島散熱管子表面白垢的電鏡照

2 結垢形成的原因分析

空冷島散熱管表面在出廠時,都做了防腐處理,表面覆蓋有一層氧化鋅的保護層。進入夏季由于機組帶負荷的需要,時常要對散熱管進行噴水(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,遇水會呈強堿性[2],對鋅、鋁等兩性物質具有腐蝕性。

結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,經內部噴霧水溶解后,游離出的強堿性物質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。這也是空冷島內散熱管表面形成成片、不均勻白垢的原因。

3 結論及建議

武鄉電廠空冷管外壁結垢的原因是由于管子外部積聚的飛灰經內部噴霧水溶解后,游離出的強堿性物質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形成的白垢,對涂層下的鋼體不會發生進一步的腐蝕反應,因此,空冷島散熱管本體是安全的。

建議進一步做好附近除塵設備的運行工作,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.武鄉和信發電有限責任公司1號機大修化學技術診斷報告[R].2009-6091-03.太原:山西電力科學研究院,2009:1-101.

[2] 能源部西安熱工研究所.熱工技術手冊 第 4卷 電廠化學[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年畢業于鄭州大學化學系分析化學專業,高級工程師,從事電廠化學專業工作;

郝樹宏 (1972-),男,山西忻州人,1997年畢業于太原理工大學應用化學專業,碩士,高級工程師,從事電廠化學專業工作;

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