邢臺發(fā)電廠共有4臺東方汽輪機廠生產(chǎn)的20MW汽輪機,配套凝汽器型號N一11220一1,銅管型號為HSn70一1A循環(huán)水為二道制系統(tǒng),采用冷卻水進水端單側(cè)氣流向心式抽氣。在1990年4號汽輪機大修時,發(fā)現(xiàn)其凝汽器空抽區(qū)銅管汽側(cè)氨蝕非常嚴重,被迫更換銅管400多根。凝汽器銅管的氨腐蝕嚴重影響了給水的水質(zhì),是造成凝汽器漏泄和給水含銅的重要原因。本文就邢臺發(fā)電廠4號汽輪機凝汽器銅管的氨腐蝕進行淺析。
凝汽器銅管
1、銅管氨腐蝕檢查發(fā)現(xiàn)的問題
1987年3月4日汽輪機小修時,抽其3號凝汽器空抽區(qū)自上向下數(shù)第13排從東向西數(shù)第8根銅管檢查,汽側(cè)壁上有一段1米多長呈蘭灰色和黃銅色,銅管已明顯減薄,其它地方為黑褐色。進一步檢查,抽其1號凝汽器中部空抽區(qū)同一位置銅管,從汽側(cè)看北端的2米,大多呈黑灰色,南側(cè)5~6米多呈黃銅色,發(fā)亮,是明亮的均勻氨蝕現(xiàn)象。
1990年2月4日發(fā)電機組進行第二次大修,對4號汽輪機的三個凝汽器空抽區(qū)進行抽管檢查,位置均在空抽區(qū),以自下向上數(shù)第十七排為中心,向上下抽管。發(fā)現(xiàn)在上下五排范圍內(nèi)均有不同程度的氨腐蝕,銅管減薄,外表呈黃銅色。特別是第十七排附近尤為嚴重,在放置銅管的隔板位置上,銅管上有很深的環(huán)形腐蝕溝,附近也呈黃銅色。垢樣分析含氧化銅量,汽包內(nèi)旋風分離器上和汽包內(nèi)加藥管上均為2%。由此可見,銅管的氨蝕己相當嚴重,有些局部明顯減薄,已到了非解決不可的地步。
2、氨腐蝕原因淺析
2.1氨腐蝕的機理
氨氣的分配系數(shù)較二氧化碳為小,因而凝汽器抽氣時,空氣基本被抽走,而氨易于富集水中,特別是在水中有溶解氧時,銅管的氮蝕更易發(fā)生。
這種氮腐蝕屬電化學腐蝕類型,其陽極過程是銅在氨性環(huán)境中的氧化過程:
Cu+4NH3→〔Cu(NH3)4〕2+ +2e
陰極過程是溶解氧的還原過程:
1/2O2+H20+2e→ZOH-
由于腐蝕產(chǎn)物為可溶性的鉻離子,因而腐蝕過程可無阻滯進行,其特征主要是銅管均勻減薄,有時也出現(xiàn)橫向條狀腐蝕溝。邢臺發(fā)電廠4號汽輪機凝汽器的汽側(cè)腐蝕,表現(xiàn)為典型的氨腐蝕。
2.2銅管管材的影響
4號汽輪機凝汽器采用的是加砷錫黃銅管,這類銅管抗脫鋅腐蝕、點蝕等性能良好,但耐氨腐蝕效果卻不理想,它在含氨量較大時,就會導致氨腐蝕。
2.3抽氣不均勻的影響
4號汽輪機凝汽器的空抽區(qū)抽氣采用的是單側(cè)抽氣,抽氣不均勻容易形成抽氣死角,形成渦流或抽不到氣,使氨容易富集于該處,從而氨含量增大,導致氨蝕。
2.4隔板的影響
在前面的敘述時,可以看到銅管的支承隔板和分離隔板處氨蝕較為嚴重。這是因為這些隔板在抽氣時,使氣流不均勻而形成渦流或死角,且其中有許多細小水滴,由于氨的分配系數(shù)遠比二氧化碳小,因而氨易富集水滴中,造成氨的腐蝕。
2.5加藥量的影響
在4號發(fā)電機組運行中,采用的是加氨調(diào)節(jié)給水的pH值,如果加藥量掌握不好,也會造成凝結(jié)水中含氨量增大,造成氨蝕。
3、防止氮腐蝕的措施
a.空抽區(qū)內(nèi)是最易發(fā)生氨蝕的部位,因而把其中的一部分HSn70一1A型黃銅管更換為耐氨蝕性能優(yōu)良的Ba0白銅管。
b.為了防止抽氣不均勻,在凝汽器的南側(cè)也安裝了抽氣管道,使氣流均勻抽取,防止形成渦流。
c.嚴格控制加氨量,使凝結(jié)水中的含氨量不超過規(guī)定標準。
d.保持凝汽器及汽輪機低壓缸等設(shè)備的嚴密性,防止空氣漏入,以減少水中溶解氧的含量。
責任編輯:劉傳
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