火力發電廠循環水系統的腐蝕與防護初探

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　水保環評室,濟南　5003）

火力發電廠循環水系統的腐蝕與防護初探

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電為主，而良好的設備是能夠順利發電的保證。但是，經調查可知，無論是何種類型的發電廠其發電設備都存在不同程度的腐蝕問題。本文通過對電廠循環水系統的腐蝕原因分析，對防腐工作進行了簡要的探討。

關鍵詞：火力；發電廠；循環水系統

0　引言

水循環系統中結垢和金屬設備的腐蝕長期以來一直困擾著發電企業。在循環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。企業每年在防止水循環結垢和避免金屬腐蝕方面花費的成本相當于發電企業總投資成本的5%左右。水處理工作向來是國內外發電企業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象的研究，本文僅就腐蝕問題做一些探討。

1　循環水系統發生腐蝕的原因分析

1.1發電設備本身存在的問題

市場經濟的大背景下，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埋下了一個很大的隱患。由于循環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生化學反應而受到破壞，進而引起金屬內部重要結構發生進一步腐蝕，輕則影響供電質量，重則會導致整個火力發電廠停機維修。若在海水為主要循環水的發電廠中，這種現象會更為嚴重，因為循環水系統中大部分鋼鐵設備在海水中都會受到氧化腐蝕，造成設備發生海水滲漏，進而影響其正常工作。

1.2水循環中水質問題

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

1.3管理工作不到位

水系統中出現嚴重的腐蝕現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。循環水系統所在的環境復雜且特殊，因此其監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水系統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濟性發展，防腐措施的施行也隨之捉襟見肘，從而造成了惡性循環。

2　火力發電廠循環水系統的防腐措施初探

2.1去除水中多余元素

當循環水系統中補水采用城市中水時，應采用有效措施除去系統中的氨氮和細菌。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采用數字化極化水處理工藝

數字化極化水處理工藝是一種有效的防腐蝕方法，在循環水處理中具有廣闊的發展前景。其主要原理是，利用水分子中氫氧原子不對稱，使水分子呈現極性這一特點，令水分子在極化電場的作用下發生結構變化，極性增強，循環水中存在的陰、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，這需要企業在設備的材料投入上加大力度。實際上要將電廠水系統的所有設備改換成耐腐設備是不現實的，而且也沒有必要，改換耐腐蝕設備是一筆巨大的經濟支出，很有可能會制約整個發電廠的經濟性發展。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

由于循環水中存在一部分的泥沙和其他雜質，循環水系統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象的發生，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，保證其能長久的發揮作用。另外，在開式循環冷卻水系統中，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，為防止這種現象的發生可以給設備增加旁流裝置。

3　結語

發電廠循環水系統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的安全穩定運行，從而節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，必需要以專業態度對其進行深入研究，并將全面有效的技術落實到生產中，以保證循環水系統的穩定運行，進而推動整個火力發電系統的全面建設，促進工業經濟又快又好的發展。

參考文獻：

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

[2]呂永剛．數字化極化水處理系統在發電廠循環水系統的應用［J］.科技創新導報,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：火力發電廠水工工藝及環境保護。