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文档简介
1、循环水的问题及解决方案在我国的火力发电厂中,由于循环冷却水系统处理不当而引起的发电机组凝汽器腐蚀结垢问题屡见不量,增加发电本钱;凝汽器结垢一方面导致垢下腐蚀,另一从而影响到生产效率,增加能源消耗。在正常运行状况下,凝汽器的真89%-92%。假设所使用的缓蚀阻垢剂的性能不当,导致系统肯定程度的结垢,使凝汽器的真空86%-894.5%-7.58%-14%/kWH。假设考虑停车清洗、水系统的腐蚀和结垢是格外重要的。【火力发电厂循环冷却水的处理方式 】我国很多缺水地区的火力发电厂,普遍承受地下水作为循环冷却水系统的补充水。一般而言,地下水Ca2+,Mg2+,HCO3-等和侵蚀性离子如 Cl-和 SO4
2、2-等的浓度不断上升,超过肯定的容忍度后极易引起设备管道的腐蚀与结垢。另外,在这些缺水地区,为了节水节能的需要,循环水的浓缩倍数一般把握较高,这就进一步加重了系统腐蚀和结垢的危急性。对于有些以地表水作补充水的电厂循环水系统,虽然硬度离子和侵蚀性离子浓度较低,但假设浓缩倍数过高,再加上处理方式不适宜,同样也会引起机组的腐蚀和结垢。为了解决循环冷却水系统的腐蚀结垢问题,国内的火力发电厂常规的处理方法有以下几种。1、利用软化水降低补水的硬度Ca2+Mg2本钱高,且需要严格把握软化器的失效终点,准时对交换树脂进展再生,因此日常运行费用较高。对于补水量较大的系统,由于需要处理的水量大,交换树脂的再生必需
3、跟得上制水的要求,这可能难以保证弱酸处理后的水质的硬度要求,整个制水本钱也较高,因此目前这种方法较少承受。2、无机酸+水质稳定剂的处理该方法是通过向循环水系统参加无机酸一般都是使用硫酸,中和掉水中的局部碱度,降低临界 pH值再协作投加水质稳定剂而减轻结垢倾向。其反响式如下:H2SO4+2CO32-=2HCO3-+SO42- 诚然,加酸不失为一种简便有效的防止结垢的途径,但是对于水容量较大的pH过低,加重了系统的腐蚀包括凝汽器黄铜管的腐蚀和循环水碳钢管道的腐蚀,硫酸的参加,本身也使循环水含盐量增加,会加重铜管的点蚀。因此,应选择阻垢分散性能优良的水质稳定剂,不加酸或尽量削减加酸量。对于该种处理方
4、法,一般允许循环水中SO42-500mg/L,超过该极限值就简洁对冷却塔的混凝土构造产生中等程度的腐蚀。因此对于补充水中硫酸根离子含量较高的循环水系统不宜承受加酸处理3、弱酸阳离子树脂+水质稳定剂联合处理该方法是通过承受弱酸阳离子交换树脂处理局部生水,降低补充水的局部碳酸盐硬度和局部碱度,然后协作水质稳定剂处理以防止系统结垢和腐蚀。该方法不失为一种把握循环水系统结垢的较有效的措施,相比较而言,不存在系统pH把握生水和软化水的比例,树脂需要再生,治理要求和运行本钱均较高。【火力发电厂循环水系统存在的问题】1、结垢问题虽然加酸处理、阳离子交换树脂弱酸处理等方法能在肯定程度上起到降低补水的碳酸盐硬度
5、以削减结 增加了治理上的难度,使得水质不稳定,经典的水处理剂也不能正常发挥其应有的作用,最终常发生间隙 式结垢现象。随着时间的延长,垢也越积越厚,最终影响正常生产。2、铜腐蚀问题凝汽器铜管腐蚀是火力发电厂普遍存在的问题。铜管使用最多的材质为黄铜。铜管的腐蚀包括黄铜脱锌腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀和冲击腐蚀等多种形态。但其中最常见的是黄铜脱锌腐蚀和电偶腐蚀。3、铜腐蚀的主要形态1黄铜脱锌腐蚀。电厂凝汽器使用最多的铜材为黄铜,黄铜的脱锌腐蚀是电厂最常见的腐蚀形态,它包括均匀型层状脱锌和局部型栓状脱锌,但主要为局部型栓状脱锌腐蚀,该腐蚀易造成局部穿孔,因此危害性较大。黄铜脱锌腐蚀反响式如下:阴极:1/2
6、O2+H2O+2e2OH-阳极:ZnCuCu2+ +Zn2+ +4eCu2+在外表聚拢,与金属本体发生置换反响如下:Cu2+ +ZnCuCu+Zn2+Zn(OH)2,ZnCl2Zn(OH)2,ZnCO3Zn(OH)2并掩盖在腐蚀点上,腐蚀产物加剧了管壁上水垢的形成和固体颗粒的沉积,沉积物下面的金属因缺氧而成为阳极,与四周局部形成氧的浓差电池而消灭溃疡型脱锌,此溃疡深入金属内部直到完全穿透。电偶腐蚀。循环水管道、凝汽器管板多项选择用碳钢材质,而凝汽器的换热管与管道一般承受胀接方式连接,黄铜与碳钢的电位差较大,因此在胀接处简洁形成电偶而发生电偶腐蚀。4、铜腐蚀的主要影响因素Cu(OH)2CuCl2
7、Cu(OH)2CuCO32Cu(OH)2,此类膜疏松多孔,简洁被破坏而失去保护作用。Cl-+CuCuClCuO2+HCl氯化亚铜的集中,抑制了氯化亚铜的水解,从而在有沉积物的地方形成点蚀,其反响式如下: CuClCu2+ +Cl- +e,Cu2+ +Cu2Cu+形成自催化反响,加速点蚀处的腐蚀。所引起的腐蚀。循环水中含有多种硬度离子和碱度离子组成多组平衡,参加阻垢分散剂后,形成较高的分散体系,破坏了水中原有的离子对平衡,沉积物离子的有效反响概率降低,沉积离子重建立的平衡, 当水溶液中聚羧酸等阻垢分散剂的物质超过水体防垢最正确含量肯定范围时,水中有机磷和分散剂的充裕局部对铜合金具有猛烈的络合作用
8、而形成外表吸附,一方面阻碍唑类缓蚀剂向金属外表集中,另一方面这种Cu,Zn首先与有机磷和聚羧酸形成稳定的螯合物而脱离金属本体。在金相显微镜下放大 500 倍后观看:对于不加任握水质稳定剂中各复合配方的宏观计量,选取适宜的比例是格外重要的,否则,添加的药剂再多,也不能有效地解决系统的腐蚀,甚至会加速铜管的腐蚀。5、碳钢的腐蚀问题循环水管道、凝汽器管板一般都使用碳钢材质,据我们了解,很少有电厂考虑碳钢的腐蚀问题。事实也应当受到足够的重视。【解决措施】1、保持稳定的浓缩倍数和稳定的水质实践说明,对于水质稳定的体系,药剂才能较好地发挥作用,因此问题的关键是加强水质治理。对于具有恒定补水水源的系统,应严
9、格把握浓缩倍数;对于不具对于用硫酸调整碱度的系统,应严格把握连续投加的速度。对所使用的水处理剂,应生疏药剂的硬度容忍度、碱度容忍度等性能。2巯基苯骈噻唑、苯骈三氮唑、苯骈咪唑、聚苯骈咪唑等含氮杂环类化合物对金属铜具有很强的亲和力,它们能与铜离子以共价键和配位键结合形成一个致密的保护膜,吸附在金属外表的反响活性位置上而阻滞 有色金属的溶解反响,因此复合水稳剂中应含有足够浓度的噻唑类或其他具有一样功能的物质,才能保证 良好的缓蚀效果。pH性质的水质,通常的阻垢剂如电厂循环水系统常用的ATMP,EDTMP,HPMA,PAA 等常不能满足其要求。在这种状况下,应使用型的、具有优良抗硬度、抗碱度PBTC
10、A,PESA,POCA,PAPEMPPBTCA2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷具有优异的阻垢缓蚀性能,耐高温、耐氧化,对碳酸钙垢具 有优异的抑制作用,与有机磷酸盐、锌盐等具有良好的协同作用。PESA聚环氧琥珀酸具有优良的化学 是一种无磷、非氮、有较好生物降解性能的绿色水处理剂。POCA膦酰基羧酸PAPEMP多氨基多醚基有机磷酸具有很高的钙容忍度和优良的化学稳定性、抗氧化性几乎不与氯作用和热稳定性,对磷酸 pHPCA、AA/AMPS在三高体系中也表现出了良好的性能。只有选择的配方组成合理,性能优良,才能保证良好的阻垢缓蚀效 果,保证系统的正常运行。3、科学合理添加碳钢缓蚀剂不同行业具有不同的行业习惯。在石化系统、钢铁系统和化工行业等的循环冷却水处理中,标准的商50-80mg/L按补水计,而电力行业的循环冷却水处理中,标准的商品药剂投加按补水计。在电力行业的水处理药剂中,假设药剂配方合理、水质不格外恶劣,这种投加量对于解决铜的腐蚀问题和一般阻垢问题是
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