某火力發(fā)電廠600MW發(fā)電機組由HG-2030/17.5-YM型鍋爐、汽輪機和QFSN-600-2YHG型汽輪發(fā)電機組成。HG-2030/17.5-YM型鍋爐為亞臨界、一次中間再熱、固態(tài)排渣、單爐膛、Π型半露天布置、全鋼構(gòu)架、懸吊結(jié)構(gòu)、控制循環(huán)汽包鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量為2030t/h，主蒸汽額定溫度541℃，主蒸汽經(jīng)二級減溫進(jìn)入汽輪機。汽輪機為亞臨界、一次中間再熱、三缸、四排汽、單軸凝汽式600MW汽輪機。QFSN-600-2YHG型汽輪發(fā)電機采用水-氫-氫冷卻方式冷卻。鍋爐給水處理采用還原性全揮發(fā)處理方式，爐水加氫氧化鈉處理。在大修檢查中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機組的汽輪機低壓缸的隔板和葉片發(fā)生了腐蝕，下面就對發(fā)電機組發(fā)生腐蝕的原因進(jìn)行深入分析。

01 大修檢查情況

大修過程中檢查發(fā)現(xiàn)：汽輪機低壓缸葉片一共有7級，第1至第7級葉片上均有針狀腐蝕坑和潰瘍性的腐蝕帶，局部堆積磚紅色腐蝕產(chǎn)物，第2至第6級葉片的腐蝕情況逐級加重，呈潰瘍性斑狀腐蝕，表面粗糙，末級葉片情況相對好些，見圖1a；汽輪機低壓缸隔板腐蝕較嚴(yán)重，表面全部呈銹紅色，見圖1b。

（a）葉片

（b）隔板

圖1 汽輪機低壓缸的宏觀腐蝕形貌

部分腐蝕產(chǎn)物潮濕。pH試紙測試低壓缸隔板表面pH在8~10。從低壓缸葉片表面刮取腐蝕產(chǎn)物，并用等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定，結(jié)果表明腐蝕產(chǎn)物主要是氯化物，金屬氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占15%，這說明汽輪機低壓缸的腐蝕主要是由于氯離子造成的。

02 腐蝕原因分析

根據(jù)GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，給水和凝結(jié)水中氯離子質(zhì)量濃度應(yīng)不大于2μg/L，爐水中氯離子質(zhì)量濃度應(yīng)不大于400μg/L。查看歷年氯離子檢測報告（每年兩次）可知，在不同時期，該機組給水、凝結(jié)水和爐水中氯離子含量均有超標(biāo)甚至嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象。

氯離子對機組的腐蝕危害很大，主要表現(xiàn)為破壞水冷壁管金屬表面的鈍化膜，進(jìn)而向金屬晶格里面滲透，引起金屬表面性質(zhì)的變化。氯離子的蒸汽攜帶系數(shù)非常可觀，會造成汽輪機蒸汽通流部位積鹽、結(jié)垢，并增加汽輪機葉片發(fā)生點蝕及應(yīng)力腐蝕的危險，因此，必須對爐水中的氯離子含量進(jìn)行控制。汽水中氯離子主要由鍋爐補給水帶入、外界漏入、爐內(nèi)加藥處理時從藥劑中帶入以及精處理系統(tǒng)中從樹脂中釋放出來等。

查看該機組近一年的汽水化驗報表（日常）發(fā)現(xiàn)，機組汽水品質(zhì)基本上符合要求，但凝結(jié)水溶氧含量經(jīng)常存在超標(biāo)現(xiàn)象，期間最大值達(dá)到200μg/L，按GB/T12145-2016規(guī)定，該機組凝結(jié)水溶氧應(yīng)不大于30μg/L。凝結(jié)水系統(tǒng)在不同時期可能存在不同程度的泄漏，泄漏導(dǎo)致系統(tǒng)接觸空氣，造成凝結(jié)水中溶氧含量超標(biāo)，凝結(jié)水溶氧超標(biāo)或長期處于不合格的狀況會加速管道內(nèi)腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，降低受熱面的傳熱效率。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)長期氨化運行，雖然運行時間長，周期制水量大，但是漏氯現(xiàn)象嚴(yán)重。氨的分配系數(shù)較大，原來維持蒸汽pH的氨絕大多數(shù)留在汽相中，因此這時水相的pH很低，呈酸性，會引起酸性腐蝕。此時若有空氣漏入汽輪機或溶解氧含量超標(biāo)，則會加劇這種酸性腐蝕。

凝汽式汽輪機結(jié)構(gòu)存在缺陷，其末級動葉后汽流中攜帶大量水滴，回流的蒸汽攜帶水滴沖擊高速旋轉(zhuǎn)的葉片下半部和隔板形成水沖蝕，機組在低負(fù)荷下運行時間越長，這種水沖蝕作用越明顯。

經(jīng)查看歷年資料發(fā)現(xiàn)該機組啟停次數(shù)較多，而且停運時間較長，如果停運期間對機組的整體腐蝕防護不到位，也會促進(jìn)機組的腐蝕，而且停運期間的腐蝕對機組的影響更全面、更嚴(yán)重。

該廠所處地區(qū)在7月至9月間空氣濕度較大，可達(dá)80%左右，且該期間溫度也是一年中最高的，從理論上講，這兩種極端條件的結(jié)合會極大地提高金屬發(fā)生腐蝕的可能，且腐蝕的程度也是最嚴(yán)重的。

03 結(jié)論與建議

給水、凝結(jié)水和爐水中氯離子含量經(jīng)常超標(biāo)甚至嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致發(fā)電機組汽輪機低壓缸的葉片和隔板發(fā)生了腐蝕。另外，凝結(jié)水中溶氧含量超標(biāo)、凝汽式汽輪機葉片結(jié)構(gòu)缺陷、機組啟停次數(shù)較多及機組所處地理環(huán)境都對機組腐蝕產(chǎn)生不利影響。針對該機組發(fā)生腐蝕的原因，提出以下建議：

1 該機組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)周期制水量低，為了保證周期制水量，長期氨化運行，導(dǎo)致出水中氯離子長時間超標(biāo)，建議對凝結(jié)水精處理系統(tǒng)進(jìn)行運行優(yōu)化，將出水中氯離子含量控制在合格范圍內(nèi)，在保證出水品質(zhì)的情況下提高周期制水量。加大對給水、凝結(jié)水、爐水、蒸汽和精處理設(shè)備出水中氯離子含量的監(jiān)控，如增加化驗頻率。加強大宗藥品進(jìn)廠的檢驗工作，保證有效成分合格的同時，也要對藥劑中其他雜質(zhì)離子進(jìn)行化驗，比如氯離子含量的測定，使用高純度的再生劑。

2 大修期間發(fā)現(xiàn)汽包水位線不明顯，日常運行中水位控制不善。應(yīng)加強該機組的運行調(diào)整，對汽包內(nèi)部缺陷進(jìn)行徹底檢查處理，運行人員要加強水位調(diào)節(jié)控制，盡量使汽包水位平穩(wěn)在正常區(qū)域，避免水位波動造成蒸汽帶水。保證蒸汽溫度、壓力在要求工況，降低蒸汽的濕度，將進(jìn)入低壓缸做功的蒸汽初凝區(qū)推后，避免進(jìn)入低壓缸做功的蒸汽變成飽和蒸汽甚至是濕蒸汽。

3 該機組啟停頻繁，必須加強機組停運期間的保護與監(jiān)督，減少機組停運期間發(fā)生的腐蝕。停運時間在一個月內(nèi)時，要做好帶壓放水干保護，保證系統(tǒng)的干燥度，避免低壓缸積水情況；停運時間超過一個月以上時，可采用對機爐都有保護效果的十八胺保護或其他方法保護。

4 目前，該機組還原性揮發(fā)處理的堿化劑只有氨，建議給水pH控制在標(biāo)準(zhǔn)上限，提高運行系統(tǒng)的pH；加聯(lián)氨控制在標(biāo)準(zhǔn)下限，防止還原劑過量破壞高溫氧化保護膜。

5 加強該機組汽水系統(tǒng)的查漏工作，發(fā)現(xiàn)有泄漏問題要及時處理，控制水質(zhì)溶氧在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

6 應(yīng)確保該機組汽水品質(zhì)監(jiān)督的及時、準(zhǔn)確，特別是在線氫電導(dǎo)、pH表、溶氧表等均應(yīng)準(zhǔn)確可靠，及時反映水質(zhì)的實際情況，以便調(diào)整。

7 加強該機組檢修過程中容器及系統(tǒng)底部清理工作，如熱水井底部、高低加和除氧器等容易沉積雜質(zhì)的部位，排盡高加、低加等容器的殘水，對于排不干凈的容器應(yīng)進(jìn)行鼓風(fēng)干燥，直到?jīng)]有水分為止。加強機組啟動過程中的冷態(tài)沖洗、熱態(tài)沖洗以及啟動初期的化學(xué)監(jiān)督工作，及早投入凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，提高汽水品質(zhì)。

8 大修后建議安排該機組進(jìn)行熱化學(xué)試驗，改善目前存在的腐蝕狀況，優(yōu)化機組的運行化學(xué)處理工況及機組的運行工況，爐水低磷酸鹽處理，根據(jù)運行情況調(diào)整加藥量。