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1、热力设备金属腐蚀,第一节 概 述第二节 金属电化学腐蚀的基本原理第三节 热力设备腐蚀的类型和特点第四节 热力设备氧腐蚀第五节 热力设备的酸性腐蚀与防止第六节 热力设备的应力腐蚀与防止第七节 发电机内冷水系统的腐蚀与防护第八节 热力设备停用腐蚀与停用保护,本次课解决问题：热力设备腐蚀主要有哪些原因？防止方法？热力设备腐蚀主要有哪些类型？引入：Cu-Zn原电池、腐蚀电池,第一节 概 述,一、腐蚀的定义腐蚀是金属受环境介质的化学或电化学作用而引起的破坏或变质。 二、腐蚀分类1按腐蚀环境分类2按腐蚀机理分类 化学腐蚀和电化学腐蚀。3按腐蚀形态分类 全面腐蚀、 局部腐蚀,三、防止金属腐蚀的方法 防止热力
2、设备腐蚀的方法主要有合理选材、表面保护技术、介质处理和电化学保护技术。 四、腐蚀速度的表示方法 在均匀腐蚀的情况下，常用失重法和深度法来表示金属的平均腐蚀速度。第七章 热力设备金属腐蚀,第二节 金属电化学腐蚀的基本原理,一、电极电位 由于金属表面和溶液间存在着双电层，所以有电位差，这种电位差称为该金属在此溶液中的电极电位双电层的示意,二、电极电位与电极反应的倾向三、腐蚀电池 由于金属组织和金属表面相接触的介质不可能完全均匀，因此在金属的某两个部分会形成不同的电极电位，所以也会组成原电池。这种原电池是使金属发生电化学腐蚀的根源，称为腐蚀电池。,腐蚀电池的组成和工作历程,四、极化和去极化五、保护膜
3、第七章 热力设备金属腐蚀,热力设备腐蚀发生的主要原因？由于金属组织和金属表面相接触的介质不可能完全均匀，因此在金属的某两个部分会形成不同的电极电位，所以也会组成原电池。这种原电池是使金属发生电化学腐蚀的根源；其次 、 、温度、水中含盐量及成分、水的流速及热负荷等外在因素影响了热力系统金属腐蚀。,第三节 热力设备腐蚀的类型和特点,一、热力设备腐蚀的类型 氧腐蚀、酸性腐蚀 、锅炉炉水浓缩腐蚀 、汽水腐蚀、应力腐蚀、氢脆 、电偶腐蚀、磨耗腐蚀 、点蚀、缝隙腐蚀、锅炉烟侧的高温腐蚀 、锅炉尾部受热面的低温腐蚀,氢脆(氢损伤)氢腐蚀是一种不可逆的脆性，当氢进入钢，在温度的作用下组织内部成分发生变化，致使
4、钢内部脱碳并造成裂纹，此时使钢脱氢，也不能使钢的性能恢复。水垢下面生成的原子H受到沉积物的阻碍，无法扩散到汽水混合物区，使金属管壁与水垢之间积聚了大量的氢，此时产生的氢不能立刻被汽水带走，于是溶于钢中，氢分子和钢中的渗碳体发生反应：Fe3C+4H3Fe+CH4。甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多。与原先氢原子所占的容积相比，甲烷的分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生巨大的局部内压力，其数值可达1.8104MPa，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低。易发生在比较致密的沉积物 下,磨损腐蚀 磨损腐蚀是
5、在腐蚀性介质与金属表面间发生相对运动时，由介质的电化学作用和机械磨损作用共同引起的一种局部腐蚀 例如，凝汽器管水侧发生的冲刷腐蚀就是一种典型的磨损腐蚀；在高速旋转的给水泵叶轮表面的液体中不断有蒸汽泡形成和破灭，汽泡破灭时产生的冲击波会破坏金属表面的保护膜，而发生的空泡腐蚀(空蚀)；流动加速腐蚀(FAC),流动加速腐蚀指由于水的流速对碳钢和低合金钢材料表面的冲击造成的腐蚀，也就是在钢铁表面水的流速过高或处于紊流状态时，对钢铁表面的氧化膜造成冲蚀，冲蚀后的表面在当时的水环境下继续形成氧化膜，之后又被高流速水冲蚀，如此恶性循环造成了钢铁的快速腐蚀减薄状态，直到管道腐蚀泄漏。,采用AVT(R)的氧化膜
6、结构示意图,流动加速腐蚀发生机理 在给水系统中，金属铁离子在低含氧的金属表面会形成双层Fe3O4氧化膜致密的内伸Fe3O4层和多孔疏松的Fe3O4外延层，四氧化三铁膜不太致密，附着力差，在水流的冲击下撕裂、溶解。 流动加速腐蚀发生部位 在水流突然改变方向，突然缩径的部位最容易发生流动加速腐蚀。AVT工况下给水系统特别是省煤器管道中的紊流区（弯头、三通、变径处。）,可用下列方法之一解决流动加速腐蚀问题：1)更换材料。使用含铬的材料使金属表面的氧化膜附着力增强，一般不会发生流动加速腐蚀。2)改变介质的性质。将还原性水处理方式该为氧化性处理方式。3)改进设计，避免产生水流急变的部位。例如，尽量不使用
7、缩径的管系，尽量避免使用90的弯头。当不可避免时，应增加弯头的曲率半径。,点蚀（孔蚀，金属表面产生小孔）。危害性大，与下列因素有关：溶液成分Cl-、O2、H+、SO42-、Fe3+ 、 Cu2+流速；金属材料。热力设备中的点蚀主要发生在不锈钢部件上，铜和铜合金部件也可能发生点蚀。例如，凝汽器不锈钢管水侧、汽轮机初凝区热处理、表面光洁度等,晶间腐蚀。这种腐蚀首先在晶粒边界上发生，并沿着晶界向纵深处发展。这时，虽然从金属外观看不出有明显的变化，但其机械性能确已大为降低了。通常，晶间腐蚀主要可能发生在304系列等奥氏体不锈钢部件上。热处理（回火在某一时间范围内）、元素成分C、Cr、Ni等 电偶腐蚀。
8、由于两种不同金属在腐蚀介质中互相接触，导致电极电位较负的金属在接触部位附近发生局部加速腐蚀称为电偶腐蚀。,三、热力设备腐蚀的特点首先，热负荷在热力设备的腐蚀过程中起很重要的作用。其次，机组的运行工况对热力设备腐蚀的影响较大。再次，随着机组参数的提高，腐蚀速度增加。同时，机组参数提高，设备的材质改变，补给水的纯度提高，腐蚀的形态也会发生改变。,本次课解决问题：氧腐蚀和酸性腐蚀发生的主要部位？特征？影响因素？防止方法？,第四节 热力设备氧腐蚀,一、热力设备运行氧腐蚀的特征和机理1.氧腐蚀过程 阴极还原反应：O2 +2H2O+4e4OH- 阳极氧化反应：FeFe2+2e 2.钢铁氧腐蚀的一般特征 “
9、溃疡”,3.运行氧腐蚀的部位运行时的氧腐蚀主要发生在水温较高的给水系统，疏水系统和发电机的内冷水系统 二、热力设备运行氧腐蚀的影响因素 1.水中溶解氧浓度的影响 2.水的pH值的影响 无论溶解氧浓度高低，铜合金最佳防腐蚀的pH值均为8.89.1，而碳钢为9.6以上。 3.温度的影响 4.水中离子成分的影响 5.水的流速的影响,三、热力设备运行氧腐蚀的防止方法,(1) 严格控制凝结水和给水的纯度，这是应用各种水化学工况的前提条件。(2) 依照不同水化学工况的要求，加氨适当提高凝结水和给水的pH值，并通过除氧（包括热力除氧和联氨处理）或加氧控制水中溶解氧的浓度，促使钢表面形成良好的钝化膜。第七章
10、热力设备金属腐蚀,第五节 热力设备的酸性腐蚀与防止,一、水汽系统中酸性物质的来源1二氧化碳 补给水中所含的碳酸化合物； 凝汽器泄漏时冷却水带入的碳酸化合物； 当这些设备的结构不严密时，外界空气会漏入 。2低分子有机酸和无机强酸 离子交换树脂漏入 ； 给水中残余的有机物在炉内分解浓缩,二、水汽系统中的二氧化碳腐蚀1.二氧化碳腐蚀的部位、特征、影响因素 凝结水系统 ；均匀减薄 .防止二氧化碳腐蚀的方法 减少补给水带入的碳酸化合物； 防止凝汽器泄漏，提高凝结水质量； 注意防止空气漏入水汽系统，在进行AVT水工况时应提高除氧器的效率，以提高排除水中游离二氧化碳的效率； 加入氨等碱化剂来中和游离CO2，
11、提高水的pH值,三、锅炉的酸性腐蚀,产生锅炉酸性腐蚀的原因： 给水和锅炉水的pH值过低 ，酚酞碱度降低或甚至完全消失。 常引起氢脆 防止方法： 提高补给水质量； 防止凝汽器泄漏； 炉水水质调节,四、汽轮机的酸性腐蚀,腐蚀部位： 主要发生在低压缸的入口分流装置、隔板、隔板套、叶轮，以及排汽室缸壁等 腐蚀原因：(1)氨和酸的分配系数不同，造成初凝水pH值低； 过热蒸汽中携带的酸性物质（盐酸、硫酸、甲酸、乙酸、丙酸）的分配系数值通常都小于1，因此，当蒸汽中形成初凝水时，它们将被初凝水“洗出”，造成酸性物质在初凝水中富集和浓缩。(2)氨是弱碱，它只能部分地中和初凝水中的酸性物质 ；,防止汽轮机酸性腐蚀
12、的方法 ：(1)最根本的措施是合理地改进补给水处理系统，提高除盐设备的运行水平，提供合格的补给水；(2)在热力设备的水汽系统中加入分配系数较小的挥发性碱性药剂，也是防止汽轮机酸性腐蚀的一项措施。(可以考虑采用将联氨或催化联氨喷入汽轮机低压缸的导气管)(3)也可从改变受酸性腐蚀区域汽轮机部件的村质和材料性能方面考虑，如采用等离子喷镀或电涂镀措施，在金属材料表面镀覆一层耐蚀材料层,第六节 超超临界机组汽水腐蚀,一、腐蚀机理是化学反应而不是电化学反应，其反应如下：Fe+H2OFeO+H23FeO+H2OFe3O4+H24 Fe3O4+O26Fe2O3蒸汽系统的腐蚀过程主要是氧化皮的生成、剥离、堵塞和
13、爆管过程，且管壁减薄,二、氧化皮的生成制造过程形成的氧化皮。分三层，由钢表面起向外依次为FeO、Fe3O4、Fe2O3。试验表明，与金属基体相连的FeO层，其结构疏松，晶格缺陷多，并且有很多空洞，很易造成氧化皮的脱落。因此，在新炉投产前，一定要用蒸汽对过热器进行吹洗，将易脱落的氧化铁皮吹掉，否则，在投运后汽轮机会产生大量冲蚀坑。,二、氧化皮的生成运行中形成的氧化膜分两层，内层的原生膜是水蒸气对铁直接氧化的结果，生成的是FeO，颜色为黑色；外层的延伸膜的增厚过程是水蒸气对FeO进一步氧化使之形成Fe3O4，颜色为黑灰色。蒸汽中O2首先与管壁上的Fe3O4反应，生成的Fe2O3保护膜阻止了O2与铁
14、基体接触，没有增加氧化膜的厚度。,三、氧化皮的剥离氧化皮剥离有两个主要条件：一是垢层达到一定厚度，不锈钢0.10mm，铬钼钢0.20.5mm(运行5万h可以达到)；二是超温或温度变化幅度大、速度快、频率高。试验表明，在温度超过570的条件下，不锈钢氧化的速度逐渐加快，不锈钢在氧化过程中随着温度的增加很可能产生新相。此时不锈钢的氧化层会迅速增厚，达到一定厚度时就会在运行条件变化(如温度)时剥落，成为氧化皮。,根据国内外机组运行的经验，奥氏体不锈钢材料虽然有良好的抗氧化能力，但粗晶粒钢在一定的运行条件下，会发生氧化层很薄时就剥落的情况，造成堵塞管短期过热甚至爆管事故。,四、腐蚀部位氧化皮最容易剥离
15、的位置是在U形立式管的上端，尤其是出口端。原因出口端蒸汽温度最高，氧化皮最厚；上端承受着很大的拉力，当温度变化大时，在这个部位受到的拉伸力最大。,五、防止过热器和再热器管氧化皮剥离方法采用沉积稀土氧化膜、铬酸盐处理、铬化处理等技术，改善氧化膜的质量，提高金属的抗高温氧化性能和氧化膜的附着力。改善锅炉燃烧和调整运行控制技术，防止过热器超温（对于奥氏体合金钢来说，超过设计温度10以上就可能使内表面氧化皮迅速增厚，当达到一定厚度时就容易脱落）。 机组启动时建议采用启动旁路系统。机组运行时做好氧化皮监测工作，可通过监测蒸汽中的氢质量分数来了解高温氧化的变化和发展。锅炉检修时测量过热器和再热器管氧化皮的
16、厚度。,第七节 热力设备的应力腐蚀与防止,热力设备发生的应力腐蚀，主要有过热器、再热器、汽轮机叶片等不锈钢部件的应力腐蚀破裂，以及水冷壁炉管等低合金钢部件的腐蚀疲劳。一、应力腐蚀破裂1.应力腐蚀破裂的必备条件特定的腐蚀介质中才可能发生应力腐蚀破裂。例如，锅炉钢在碱溶液中的“碱脆”，奥氏体不锈钢在含氯离子的溶液中的“氯脆”，黄铜在含氨介质中的“氨脆”。2.部位：碱脆易发生在水冷壁炉管沉积物下；过热器、再热器、汽轮机叶片等不锈钢部件“氯脆”，凝汽器铜管在含氨介质中的“氨脆”。3.防止方法：（1）合理选材（2）改变介质环境,碱脆-苛性脆化,定义：金属在拉应力区域内，由于高度浓缩的碱性溶液(NaOH)
17、的腐蚀作用而引起的脆化现象部位苛性脆化可能发生在汽包及蒸发管的胀口处、焊口处，以及有裂纹、狭缝、凹陷等部位，或有锅水长期渗漏的部位。,苛性脆化的条件： A、锅炉运行中炉水pH值失控，炉水中含有较高浓度的游离碱。B、在锅炉结构上有造成炉水局部高度浓缩的条件、如在铆钉缝隙和胀接口缝隙处、由于接合不严密、炉水容易在此发生高度的浓缩。C、在金属中有接近于它的屈服点的拉伸应力。,苛性脆化的特点是： 1、初期裂纹及其支纹是发生在晶粒边缘间的，随着晶间裂纹的发展，就会产生穿过晶粒的裂纹(穿晶裂纹)，迅速扩展甚至导致爆炸。 2、裂纹区域内无金属变形，裂纹表面呈暗黑色。 3、在接缝泄漏处形成苛性钠溶液(10以上
18、的NaOH)。,二、热力设备的腐蚀疲劳腐蚀疲劳是金属材料受交变应力和腐蚀介质共同作用引起的一种破坏形式 1.特征：与应力腐蚀破裂区别2.部位：主要是水冷壁炉管 3.防止热力设备腐蚀疲劳可采取下列措施：(1) 降低设备在运行中承受的交变应力。为此，机炉启停不应过于频繁，运行中锅炉负荷也不应波动太大，以免产生交变应力；(2) 尽量降低介质的腐蚀性，减少给水和蒸汽中Cl-等腐蚀性阴离子的含量；(3) 做好机组的停备用保护，防止炉管或汽轮机的叶片发生点蚀。,第八节 发电机内冷水系统的腐蚀与防护,发电机内冷水水质应符合如下技术要求：1）有足够的绝缘性能，即足够低的电导率，以防止发电机线圈的短路；2）对发
19、电机铜导线和内冷水系统无腐蚀性；3）不允许发电机内冷水中的杂质在空心导线内沉积结垢，以免降低冷却效果，使发电机线棒超温，绝缘老化失效。,一、发电机空芯铜导线腐蚀的危害及运行中内冷水存在的主要问题问题：被带入空芯铜导线冷却介质中的腐蚀产物，在定子线棒中会被发电机磁场阻挡而沉积。危害：轻者使冷却水电导率升高、泄漏电流增大、电气绝缘性能降低，腐蚀产物堵塞空芯铜导线而造成发电机线圈温升增加，热传导受阻，水压降增大，影响发电机的出力；重者将使发电机被迫停机检查，甚至烧毁发电机。,二、铜导线腐蚀的影响因素,1.溶解氧 2.pH值 3.二氧化碳 4.水的纯度,四、控制内冷水水质和防止铜导线腐蚀的方法1溢流换
20、水法2pH调节法pH调节法就是在水中加NH3或加NaOH提高内冷水pH值 3.小混床处理法 在电厂里先后使用过RH-ROH型混床、双套小混床联用、RNa-ROH型混床等4缓蚀剂法,钠型小混床旁路处理：将部分内冷水通过钠型小混床，其中的阳离子（少量的Cu2和Fe3等）不断转化为Na+、阴离子不断转化为OH-，然后与未通过钠型小混床的内冷水混合。这样，一方面相当于向内冷水中投加了氢氧化钠，而且投加的是接近100%纯度的氢氧化钠，提高了内冷水的pH值；另一方面可降低内冷水的电导率和铜离子含量。只要内冷水中存在微量的铁、铜等杂质离子，就能将内冷水pH值升高到微碱性（pH=79）范围，从而起到减缓铜腐蚀
21、的作用。,第八节热力设备停用腐蚀与停用保护,按照保护方法或措施的作用原理，停用保护方法可分为五大类：阻止空气进入热力设备水汽系统；降低热力没备水汽系统的相对湿度：加缓蚀剂；除去水中的溶解氧；使金属表面形成保护膜。,干式保护法有： 热炉放水余热烘干法、负压余热烘干法、邻炉热风烘干法、干燥剂法、充氮法、气相缓蚀剂法等。湿式保护法有： 氨水法、氨-联氨法、蒸汽压力法、给水压力法等。 联合保护法有： 充氮或充蒸汽的湿式保护法。作业与复习,停用腐蚀产物控制,停用腐蚀的控制对减少沉积物是非常必要的。不能将其作为临时措施，应作为必备的配套设备，在设计时就应考虑进去，例如完整的充氮保护系统、干风系统和保护液加
22、药系统等，以满足机组不同的停备用周期的保护。超超临界机组启动时的水质控制非常重要，按照国家标准，在进行锅炉点火之前，锅炉给水的参数应达到下列极限要求：溶解氧小于50g/L；铁小于 50g/L。只有严格按照有关机组启停的标准进行控制，才有可能最大限度的阻止停用期间产生的腐蚀产物进入热力系统。,开始上课啦！,第八章给水水质调节,给水处理有AVT(R)、AVT(O)和OT三种方式。根据机组的材料特性、炉型及给水纯度选择合适的给水处理方式。给水处理的作用是： 抑制给水系统金属的一般性腐蚀和FAC； 减少随给水带入锅炉的腐蚀产物和其他杂质； 防止因减温水引起混合式过热器、再热器和汽轮机积盐。,给水加药系
23、统运行与维护,加药系统（NH3、N2H4、气态氧等）正常运行操作(包括启动、停运常规的切换)，日常巡检，日常维护加药系统在线（状态设置）加药系统运行参数设定与调整药剂装卸药剂配制手动加药药剂箱排空检查药剂品质检验填写药剂系统运行日志,填写操作（技术）记录填写化学分析报表填写工作票（工作申请）制定隔离（安全）措施（或隔离票）审核、办理工作票和操作票程序编写运行规程审核、生效运行规程安全设施设置、管理、使用药剂系统技术管理,第一节全挥发处理(AVT),还原性全挥发处理，简称AVT(R) 在对给水进行热力除氧的同时，向给水中加入氨和联氨，以维持一个除氧碱性水工况，以使钢表面上形成较稳定的Fe3O4保
24、护膜，这就是“联氨-氨”碱性水化学工况。弱氧化性全挥发处理，简称AVT(O) 指对给水进行热力除氧（即保证除氧器运行正常）的同时，只向给水中加氨，但不再加除氧剂进行化学辅助除氧的处理。,一、给水pH值调节1氨的性质及其在水汽系统中的理化过程2水的pH值对金属表面保护稳定性的影响研究结果可见，Fe3O4保护膜稳定的pH范围与温度有关。随温度的上升，Fe3O4的稳定区逐渐向酸性区移动，而HFeO2-的稳定区随之向酸性区扩展。在Fe3O4保护膜稳定的pH范围内，Fe3O4保护膜稳定性还明显地与pH值有关。从减缓碳钢的腐蚀考虑，应将给水的pH值调整到9.5以上为好。,3氨的加入(1) 药品。液氨和浓氨
25、水。(2) 加药地点。通常将氨加到凝结水泵入口或除氧器出口的给水中；有凝结水精处理装置的机组在凝结水净化装置的出水母管及除氧器出水管道上分别设置加氨点，进行两级加氨处理，以使系统中铁和铜含量都符合水质标准的要求。(3) 加药量。无铜机组的pH值控制在9.09.6的范围内；有铜机组的pH值控制在8.89.3的范围内。实际所需的加氨量，要通过运行调整试验来确定。,氨液配制 1) 开启氨溶液箱排污门，开启氨溶液箱除盐水进水门，将溶液箱冲洗干净后关闭排污门和进水门(首次使用或长时间停用后必须进行此步序，正常情况下不进行此项操作)。2) 开启氨溶液箱的除盐水(或凝结水)进水总门。3) 开启氨溶液箱充浓氨
26、水门。4) 手工或氨抽液泵打入适量高浓度氨水。5) 启动氨溶液箱搅拌器，搅拌配制成所需浓度的氨溶液。加药操作加氨操作步骤如下：1) 通知集控运行人员打开相应的加药一次门。2) 开溶液箱的出口阀。3) 开相应需启动计量泵的入口阀。4) 开计量泵的出口阀。5) 启动计量泵，就地或自动调节行程。6) 若出口压力太大、流量太大或管路阻力太大，安全阀将动作，溶液返回泵入口。,(6) 加药方式。加药方式分为间断加药和连续加药。为了保证水质的稳定性，通常加氨采用连续的加药方式。(7) 加药剂量的控制方法。可分为自动加药和手动加药。自动加药的控制信号有pH值和电导率两种。电导率控制是根据氨浓度与电导率的关系间
27、接控制加氨量，由于氨量与pH值有一定的对应关系，因而也间接地控制了给水的pH值，低浓度氨与电导率、pH值的关系见图9-2。在控制给水加氨时，最好采用控制电导率的方法。因为在电厂化学仪表中，电导率的测量相对准确、可靠、运行维护量更小。但是，这种控制方法不适用于水质恶化，如凝汽器泄漏、给水受污染且无凝结水精处理装置的机组。,图9-2 低浓度的氨与电导率、pH值的关系曲线A：氨的浓度与电导率的关系曲线B：氨的浓度与pH值的关系,曲线A：氨的浓度与电导率的关系曲线B：氨的浓度与pH值的关系,4给水加氨处理存在的问题分配系数问题；氨水的电离平衡受温度影响很大,二、热力除氧三、联氨处理1联氨的性质 2影响
28、联氨除氧反应的因素,3联氨除氧的工艺条件4联氨的加入(1)加入部位。除氧器出水管道上；低压加热器的入口母管上。试验研究和运行经验表明，在100的凝结水除盐净化的条件下，在低压加热器之前的凝结水中添加联氨，可以提高铜合金的稳定性.目前我国设计有联氨处理的新建超临界机组，一般在高压除氧器出口的给水母管和凝结水精处理装置的出水母管都加联氨。(2)加药量。导则规定有铜系统联氨的过剩浓度比无铜系统高，正常运行中控制省煤器入口处给水中的联氨过剩量为1050g/L(有铜机组)或30g/L(无铜机组)；联氨加药点设置在低压加热器入口母管上的有铜系统，应改为控制除氧器入口联氨的含量。在锅炉启动阶段，应加大联氨的
29、加药量，一般控制在100g/L。,(3) 联氨 溶液 的配 制和 加药 操作,(4) 加药剂量的控制方法。凝结水或给水流量信号，有的电厂同时用给水联氨含量控制调节。5联氨的加药系统及操作注意事项四、AVT(R)、AVT(O)水工况的局限性五、AVT时锅炉给水质量标准六、给水质量劣化时的处理1异常情况处理的一般原则当给水质量劣化时，应迅速检查取样是否有代表性，化验结果是否正确，并综合分析系统中水、汽质量的变化，确认无误后，应首先进行必要的化学处理，并立即向有关负责人汇报。负责人应责成有关部门采取措施，使给水质量在规定的时间内恢复到标准值。,下列三级处理的涵义为：一级处理有造成腐蚀、结垢、积盐的可
30、能性，应在72h内恢复至正常值。二级处理肯定会造成腐蚀、结垢、积盐，应在24h内恢复至正常值。三级处理正在进行快速腐蚀、结垢、积盐，应在4h内恢复至正常值，否则停炉。,表 AVT(R)、AVT(O)时锅炉给水水质异常a的处理值,第二节联合水处理加氧处理,加氧处理是指向给水中加氧的处理，简称OT。OT包括联合水处理和中性水处理两种加氧处理。向电导率0.15S/cm的给水中加入适量的氨，将给水的pH值提高到8.09.0，再加入微量的气态O2(30150g/L)，以使钢表面上形成更稳定、致密的Fe3O4-Fe2O3双层钝化保护膜，从而达到进一步减少锅炉金属腐蚀之目的。这是加氧处理和加氨碱化处理的联合
31、应用，所以称为联合水处理，简称CWT。NWT工况下给水为中性高纯水 ，稍有污染会加速金属的腐蚀，我国不推广使用。,一、CWT的基本原理,采用AVT(R)的氧化膜结构示意图,一、CWT的基本原理,采用OT的氧化膜结构示意图,二、CWT的水汽质量标准电导率:给水能保持足够高的纯度是实施OT水工况的首要前提条件。溶解氧:实际运行中，一般控制汽包锅炉给水溶解氧量为50g/L70g/L，直流锅炉溶解氧量为50g/L100g/L。 pH值:最佳的CWT给水pH值范围应该根据实际情况通过试验来确定 。全铁凝结水给水系统的给水pH值为8.59.0。对于有铜机组，实际运行的pH值控制范围对给水中铜含量影响很大。
32、例如，黄浦电厂CWT运行时给水pH值控制在8.78.9范围。,汽包下降管炉水的氢电导率和溶解氧：汽包炉加氧处理的控制要比直流炉复杂和困难由于炉水浓缩，氢电导率也随之增加；当炉水中存在大量氧时，就会发生水冷壁管的氧腐蚀；这时少量氯化物就可降低钢的氧化还原电位，破坏钝化膜，造成炉管腐蚀损坏。为防止水冷壁腐蚀，进入水冷壁的氧含量及阴离子(主要是Cl-) 的含量必须受到监测和控制，因此DL/T805.42004规定汽包下降管炉水的氢电导率应小于1.5S/cm，溶解氧含量应小于10g/L（汽包炉实施OT的另一先决条件）。为防止水冷壁氧腐蚀，应监测水冷壁入口的水质，即锅炉下降管的水质。由于测试条件的限制，
33、炉水中的微量Cl-不易在线监测，所以通过监测下降管炉水的氢电导率来间接反映有害阴离子的含量，如在25时，100g/L Cl-对氢电导率的贡献为1.200S/cm。如果现场具备测量微量阴离子的条件时，可通过排污控制下降管炉水的Cl-浓度小于100g/L。,三、CWT的加氧系统加氧系统由氧气储存设备、氧气流量控制设备和氧气输送管线组成。CWT氧化剂应采用纯度大于99的气态氧。,某超临界机组的加氧系统示意,对于无铜系统可采用两点加氧，分别设置在精处理出水母管和除氧器出水母管上；对于有铜系统，宜采用一点加氧，设置在除氧器出水管道上。系统中选用精密的逆止阀防止发生给水倒流。(1)开始加氧。在氧气瓶阀全部
34、关闭的情况下，将A侧或B侧汇流排加氧母管上的高、低压截止阀打开；先微量开启该侧一个氧气瓶阀，使该侧减压阀入口的压力缓缓上升到不再上升时，再将该侧其他气瓶阀完全打开；然后，顾时转动减压阀调节螺杆，将其出口压力调至3.8MPa左右(A侧)或1.8MPa左右，开启凝结水或给水加氧二次门开始加氧。,加氧量的调节。加氧量可通过控制柜面板上给水或凝结水加氧流量计下的手动调节阀调节(为了实现自动控制，有些加氧系统设有氧气质量流量控制器，并在其旁路中设置一个手动调节阀，用于手动调节)。注意：由于加氧量较小，有时加氧流量计无指示。气瓶组切换。由于给水加氧点设在给水泵入口侧，系统内部压力较低，给水加氧瓶中的氧气可
35、得到比较充分的利用。但是，凝结水加氧点设在疑结水泵出口侧，系统内部压力较高，当A侧氧气瓶组的压力下降至约4.0MPa时，就不能继续向凝结水系统加氧了。此时，为了避免氧气浪费，可将汇流排的A侧与B侧相互切换。,停止加氧。当正常加氧运行的机组遇到某些异常情况(如给水氢电导率大于等于2.0)时，必须停止加氧。此时，应依次关闭凝结水和给水加氧的二次阀、减压阀和氧气瓶出口阀。有些加氧系统在凝结水和给水加氧母管上分别设置一个电动阀，它们分别与凝结水和给水的氢电导率信号连锁，当水质不满足要求时；屯动阀自动关断，停止加氧。,四、CWT的运行控制方法1启动控制方法2正常运行控制方法3水质异常时的处理(1) 汽包
36、锅炉OT时的异常处理。当给水或汽包下降管炉水氢电导率超过OT的标准值时，应及时转为AVT(O)。(2) 直流锅炉OT时的异常处理。直流锅炉给水采用OT时水汽质量偏离控制指标时的处理措施见表。,4非正常运行时的给水处理方式的转换5CWT的效果6注意事项OT处理必须配置凝结水精处理混床 低压加热器管材最好不是铜材，因为在氧化条件下铜氧化膜的溶解度较高，氧化铜腐蚀产物最终将转移到汽轮机高压缸沉积下来。但如果热力系统氧化铁腐蚀产物造成较为严重的结垢问题，即使低压加热器管是铜材，也可通过专项试验确定加氧处理水质的具体控制参数，在尽可能减小铜氧化物溶解的前提下，采用给水加氧处理，取得抑制铁氧化物的结果。,
37、给水加氧处理的条件给水氢电导率应小于0.15S/cm。凝结水系统应配置全流量精处理设备。除凝汽器冷凝管外汽水循环系统各设备均应为钢制元件。对于汽水系统有铜加热器管的机组，应通过专门试验，确定在加氧后不会增加汽水系统的含铜量，才能采用给水加氧处理工艺。锅炉水冷壁管内的结垢量达到200300g/m2时，在给水采用加氧处理前宜进行化学清洗。对于汽包炉，汽包下降管炉水的氢电导率应小于1.5S/cm，溶解氧含量应小于10g/L。,7实例双辽发电厂OT操作规范(1) 加氧前检查水汽质量，给水氢电导率小于0.10S/cm、下降管炉水氢电导率小于1.5S/cm、凝结水精处理混床出水氢电导率小于0.10S/cm
38、后开始加氧，氧气压力调到1.0MPa，刚开始时加氧量可大一些，待系统氧平衡后，调低加氧流量，下降管溶解氧浓度维持小于10g/L的范围内。给水氧浓度实际值由下降管溶解氧浓度确定，一般在1040g/L。(2) 当主蒸汽溶解氧含量达到给水氧含量的90%时可确定系统已达到氧平衡。系统达到氧平衡后运行34d，调节给水加氨量，把给水pH值调到8.60.1，向炉水加0.40.6mg/L的NaOH溶液维持炉水pH值为9.09.4，在此条件下运行。,(3) 注意监测给水、下降管炉水、凝结水氢电导率，炉水氯离子小于100g/L，确保水汽质量在规定范围内。当给水氢电导率、下降管炉水氢电导率持续偏高接近控制指标上限时
39、减小加氧量，增加锅炉连排流量和定排次数。下降管炉水氢电导率超过2.0S/cm时，立即停止加氧，同时提高给水的pH值。(4) 除氧器排汽门微开，观察除氧器排汽口微微有汽冒出即可，高加排汽门、低加排汽门全部关死后再微开半圈。,(5) 机组计划停运前24h，停止加氧和NaOH溶液，给水pH值调到9.29.4，按AVT(O)方式运行。非计划停运时，应立即停止加氧和NaOH溶液，提高给水加氨量调整给水pH值到9.29.4。(6) 机组启动后，按AVT(O)方式运行，给水pH值为9.29.4，给水氢电导率小于0.10S/cm后加氧，氧平衡后，调节给水pH值为8.60.1，在此工况下运行。,第三节 给水处理
40、方式的比较和选择一、给水处理方式的比较a) AVT(R)是在物理除氧后，再加氨和除氧剂使给水呈弱碱性的还原处理。对于有铜系统的机组，兼顾了抑制铜、铁腐蚀的作用。对于无铜系统的机组，通过提高给水的pH值抑制铁腐蚀。采用AVT(R)时，个别机组在给水和湿蒸汽系统容易发生FAC。更换材料或改变给水处理方式可以消除或减轻FAC。b) 对于无铜系统的机组，采用AVT(O)后通常给水的含铁量会有所降低，省煤器和水冷壁管的结垢速率相应降低。,c) 采用OT可使给水系统FAC现象减轻或消除，给水的含铁量降低，省煤器和水冷壁管的结垢速率也降低，锅炉化学清洗周期延长;同时由于给水pH值的降低，可使凝结水精处理混床
41、的运行周期延长。但是OT对水质要求严格，对于没有凝结水精处理设备或凝结水精处理运行不正常的机组，给水的氢电导率难以达到小于0.15S/cm的要求，不宜采用OT。d) 采用AVT(R)方式，给水的含铜量和汽轮机的铜垢沉积量通常小于AVT(O)和OT方式。,二、给水处理方式的选择a) 根据水汽系统的材质和给水水质来选择给水处理方式。b) 采用目前的给水处理方式，机组无腐蚀问题，可按此方式继续运行。c) 如果采用目前的给水处理方式，机组存在腐蚀问题，应通过图1所示的流程选择其他给水处理方式，选择步骤如下:当机组为无铜系统时，应优先选用AVT(O)方式；如果给水氢电导率小于0.15S/cm，且精处理系
42、统运行正常，宜转为OT方式，否则按原处理方式继续运行；当机组为有铜系统时，应采用AVT(R)方式，并进行优化；如果给水氢电导率小于0.15S/cm，且精处理系统运行正常，还可以进行加氧试验，确定水汽系统的含铜量合格后转为OT方式，否则按原处理方式继续运行。,作业与复习,1、停炉保护方法常用 和 等。2、凝结水系统最易发生( )腐蚀。A游离CO2 B溶解氧 CNaOH3、给水系统最易发生 腐蚀。4、为了防止高压以上锅炉结铜垢，应控制给水含铜量在( )ug/L以下。A、1 B、5 C、105、在给水系统中金属发生的腐蚀都属于( )腐蚀。A、化学 B、电化学 C、应力,6、当钢铁受到水中溶解氧腐蚀时，常常在其表面形成许多小型鼓包，这种腐蚀特征称为( )腐蚀。A、溃疡 B、部分 C、晶间7、给水氨处理是为了中和给水中的H2CO3，以消除游离CO2的腐蚀。( )8、凝汽器铜管的应力腐蚀，是铜管在受到足够大的拉伸应力，并在特定的介质环境中产生的。( )9、金属应力腐蚀破裂发生在特定的腐蚀介质中。例如锅炉钢在 溶液中的“碱脆”，奥氏体不锈钢在含 的溶液中的“氯脆”，黄铜在含 介质中的“氨脆”。10、给水水质调节方法有哪些？并对这些方法进行解释。各自适用的范围,