電力設(shè)計(jì). i濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)防污防腐濱海電 廠廠內(nèi)循環(huán)水系 統(tǒng)防污防腐范永春(廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510600)摘要:濱海電廠采用海水作為冷卻水，海水冷卻系統(tǒng)采用有效的防污防腐措施，對(duì)保障機(jī)組的安全高效運(yùn)行意義重大。本文對(duì)濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的污損和腐蝕進(jìn)行詳細(xì)論述，并提出了有效的防污防腐措施。關(guān)鍵詞:濱海電廠;循環(huán)水系統(tǒng);防污;防腐.中圖分類(lèi)號(hào): TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 1671-9913 (2006) 04-0069-04Fouling and Corrosion Prevention of in- plantCirculation Water System of Coastal Power plantFAN Yong- chun(Guangdong Prorince Electric Power Design Instiute, Guangzhou 510600, China)Abstrac: Seawater is used as cooling water in coastal power plant. Fffective fouling and corrosion prevention meas-ures are adopted for seawater cooling system, which plays a significant role in realizing safe and high eficient opera-tion of units. Fouling and corrosion prevention of in-plant circulation water system of coastal power plant will be de-scribed in detail in this aricle and efective fouling and corrosion prevention measures are proposed.Key Words: coastal power plant; circulation water system ; fouling prevention; corrosion prevention.隨著火力發(fā)電廠機(jī)組容量的不斷增大，熱卻水管路。廠外循環(huán)水系統(tǒng)流程為取水口→前力循環(huán)中對(duì)汽水品質(zhì)的要求越來(lái)越高，特別是池-→粗?jǐn)r污柵-→旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)- +循環(huán)泵取水入口-→汽輪機(jī)凝汽器作為熱力設(shè)備循環(huán)終端,其運(yùn)行循環(huán)水泵-→凝汽器循環(huán)水供水管道。化水專(zhuān)業(yè)工況的好壞不僅影響到機(jī)組的真空，也會(huì)影響在取水口處采用電解海水制氯防污工藝。機(jī)組的汽水品質(zhì)。海邊電廠由于地理環(huán)境特殊2凝汽器防污防腐性，采用海水作為冷卻水，海水冷卻系統(tǒng)采用有效的防污防腐措施，對(duì)保障機(jī)組的安全高效凝汽器冷卻管在海水，特別是在污染海水運(yùn)行意義重大。.的腐蝕作用下，不銹鋼、黃銅、白銅等管材很快就會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕、孔蝕、應(yīng)力腐蝕和磨蝕，最1邊界條件終發(fā)生泄漏，迫使電廠停機(jī)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)范圍劃分，廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)鈦管凝汽器具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，密是指以主廠房A排外- -米為設(shè)計(jì)分界線，從設(shè)度小。比強(qiáng)度高、耐腐蝕.尤其是能耐海水及計(jì)分界線至凝汽器冷卻水進(jìn)出口之間的循環(huán)冷污染中國(guó)煤化工汽器的空抽區(qū)的YHCNMHG*收稿日期:收稿日期: 2006-03-23作者簡(jiǎn)介:范永春(1976-), 男，工程師，主要從事大型火力發(fā)電廠的設(shè)計(jì)工作。電力勘測(cè)設(shè)針2008年08月第4期69濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)防污防腐I電力設(shè)計(jì)氨腐蝕也有優(yōu)異的抗蝕性，而耐高速度海水沖上進(jìn)行二次生長(zhǎng)后進(jìn)人凝汽器。刷性能尤為突出。有效地解決了管束振動(dòng)、縫某2 x660MW亞臨界機(jī)組，循環(huán)水系統(tǒng)無(wú)隙腐蝕、電偶腐蝕、水滴侵蝕等問(wèn)題，可以說(shuō)，設(shè)置二次濾網(wǎng)。自99年投產(chǎn)以來(lái)，循環(huán)水系統(tǒng)鈦管凝汽器的防腐問(wèn)題得到了很好的解決。但采用加氯方式，效果不明顯，每次小修(一年鈦凝汽器管在使用時(shí)會(huì)發(fā)生生物污損的問(wèn)題,一次)都要對(duì)循環(huán)水管道進(jìn)行一次全面清理，需引起重視。第- -年清理量達(dá)100多卡車(chē)。加藥劑量大的時(shí)2.1生物污染候海生物死后堆積，運(yùn)行中頻繁發(fā)生凝汽器堵凝汽器的生物污損一般發(fā)生 在含氧海水的塞，造成機(jī)組堿負(fù)荷現(xiàn)象。最嚴(yán)重時(shí)最短時(shí)間環(huán)境中，污損物體以藻類(lèi)為主。在海水環(huán)境中為幾個(gè)小時(shí)就需要停一側(cè)凝汽器清理，曾經(jīng)因鈦合金表面容易被海生物附著，特別是在冷卻.操作次數(shù)過(guò)多造成循環(huán)水人口門(mén)損壞。管的端部、內(nèi)表面和管板上。鈦管內(nèi)表面海生由于無(wú)法徹底解決微生物二次生長(zhǎng)問(wèn)題,物的附著厚度不斷增加，甚至鈦管堵塞，導(dǎo)熱已對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造加裝二次濾網(wǎng)。改造后，機(jī)系數(shù)降低，換熱效果惡化，真空降低，機(jī)組出組運(yùn)行情況正常。力不足。從上述情況分析,在凝汽器進(jìn)口裝設(shè)二次要解決上述問(wèn)題，除在凝汽器設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)濾網(wǎng)是必要的。規(guī)范要求考慮一定設(shè)計(jì)裕量的換熱面積外，只2.3膠球清洗裝置能通過(guò)外加措施防止。對(duì)于采用海水冷卻的電.在對(duì)廣東地區(qū)濱海電廠的循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)研廠，通常的做法是在循環(huán)水泵前設(shè)置粗?jǐn)r污柵的同時(shí)，我們對(duì)膠球清洗裝置的使用情況也進(jìn)和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)以及對(duì)循環(huán)水加氯的前提下，在凝行了深人的了解。發(fā)現(xiàn)在調(diào)研電廠中，膠球清汽器前設(shè)置二次濾網(wǎng)和在循環(huán)水系統(tǒng)中裝設(shè)膠洗裝置有下列四種情況:球清洗系統(tǒng)。(1)大亞灣核電站、媽灣電廠沒(méi)有安裝膠2.2二次濾網(wǎng)球清洗裝置;其中大亞灣核電站投運(yùn)已10火力發(fā)電廠的循環(huán)水系統(tǒng)一般在 循環(huán)泵取余年。水人口前設(shè)有粗?jǐn)r污柵和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。但是粗?jǐn)r(2)湛江電廠、沙角電廠設(shè)計(jì)時(shí)裝有膠球污柵的柵條間距通常為60mm (中到中)，只能清洗裝置，但收球率很低，在檢修過(guò)程中已經(jīng)清除水流中粗大污物、集中污物和其他飄浮物。取消，其中湛江電廠大小修時(shí)，凝汽器鈦管用而旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)由于結(jié)構(gòu)型式本身的特點(diǎn)，容高壓塑料子彈清洗。易出現(xiàn)噴射系統(tǒng)出力不夠、密封不嚴(yán)等問(wèn)題，(3)珠海電廠、華能汕頭電廠一期設(shè)計(jì)時(shí)導(dǎo)致垃圾進(jìn)人到干凈側(cè)。裝有膠球清洗裝置，同樣存在收球率很低的問(wèn)根據(jù)對(duì)廣東地區(qū)濱海電廠循環(huán)水系統(tǒng)的調(diào)題，膠球清洗裝置基本不投用。研發(fā)現(xiàn)，由于海域區(qū)域差異，對(duì)微生物比較豐.(4)臺(tái)山電廠、華能汕頭電廠二期設(shè)計(jì)時(shí)富的海域，循環(huán)水加氯( 液態(tài)氯氣)或電解海.裝有膠球清洗裝置，運(yùn)行正常。水加氯效果都不十分明顯，蛤蜊大量附著在欄據(jù)湛江電廠、沙角電廠、華能汕頭電廠一污柵、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)上，由于其幼蟲(chóng)耐氯性較強(qiáng)，期等反映，機(jī)組運(yùn)行真空正常，大小修時(shí)觀察可在氯性狀態(tài)下生存58小時(shí)，常規(guī)加氯方法很凝汽器換熱管不臟。難解決。從蚌類(lèi)、貝類(lèi)的生長(zhǎng)看，也具有較高《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL5000-的耐藥性，對(duì)氯離子不敏感，加氯只能抑制其2000)中10.9.2條規(guī)定“凝汽器應(yīng)裝設(shè)膠球清生長(zhǎng)速度，并不能將其殺死。同時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)洗裝置。但對(duì)直流供水系統(tǒng)，如水中含沙較多濾網(wǎng)設(shè)置在循環(huán)泵取水人口前，通常情況下，或因中國(guó)煤化工垢也不沉積時(shí),循環(huán)水泵房至主廠房間仍有一段較長(zhǎng)的管路?？刹籝HCNMHG貝殼類(lèi)或其它魚(yú)蝦類(lèi)等的幼蟲(chóng)可輕易通過(guò)旋轉(zhuǎn)根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，濱海電廠凝汽器采濾網(wǎng)的網(wǎng)孔進(jìn)到循環(huán)水泵房至主廠房間的管路用鈦管,鈦管抗沖蝕性能好但傳熱性能較差。70萬(wàn)韋女拋測(cè)設(shè)計(jì)2008年08月第4期電力設(shè)計(jì)濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)防污防腐為增強(qiáng)換熱效果，冷卻管內(nèi)水流選擇較高流速，于 系統(tǒng)中存在宏觀原電池，對(duì)具有低電位的材通常為2.3 ~2.4m/s ( 研究表明，流速在5m/s質(zhì)管道，如Q235A、10CrMoAl 材質(zhì)的管道，必以?xún)?nèi)一般不會(huì)出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)象)。流速的提高，增然會(huì)遭受?chē)?yán)重的電偶腐蝕，尤其是在不同金屬?gòu)?qiáng)了對(duì)鈦管內(nèi)壁的沖刷，而且海水中通常夾帶材料相互聯(lián)接及靠近部分的腐蝕最為嚴(yán)重,通泥沙顆粒，在鈦管內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中，對(duì)鈦管內(nèi)常會(huì)出現(xiàn)大量的腐蝕穿孔及減薄。壁也起到一定的沖刷作用。同時(shí)，由于采用粗電化學(xué)保護(hù)法也稱(chēng)為陰極保護(hù)法。循環(huán)水?dāng)r污柵、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、二次濾網(wǎng)等機(jī)械過(guò)濾措施管道電化學(xué)保護(hù)是將冷卻水管道等與冷卻海水和電解海水制氯防污的化學(xué)措施，在很大程度相接觸的金屬作為陰極，借助陰極極化,使金上保證了鈦管不結(jié)垢、不沉積。從節(jié)省初投資屬達(dá)到惰性區(qū)域的一種保護(hù)方法。換言之，甘和運(yùn)行費(fèi)用的角度考慮，在水質(zhì)得到保證的前就是從外部加直流電( 保護(hù)電流)，把局部電池提下，循環(huán)水系統(tǒng)不設(shè)膠球清洗裝置是完全可的陰極化到陽(yáng)極的平衡電位，金屬表面不出現(xiàn)行的?？稍跈C(jī)組大小修期間，用高壓塑料子彈.電位差，從而消除腐蝕電流的一-種方法。加強(qiáng)清洗即可。提供保護(hù)電流的方法可分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。3管道防腐保護(hù)3.2.1犧牲陽(yáng)極法廠房?jī)?nèi)的循環(huán)水管道因需與凝汽器接口相這種方法是把被保護(hù)體與活性金屬(作為接，一般采用鋼管，材質(zhì)通常采用Q235A、陽(yáng)極的離子化金屬)作為電極聯(lián)接，由于兩極10CrMoAl。之間的原電池作用，使得電流連續(xù)地流通。針對(duì)管道的腐蝕問(wèn)題、國(guó)內(nèi)通常做法有:在循環(huán)水管道內(nèi)壁上，焊上螺栓,并安裝①采用鋼管內(nèi)襯橡膠或襯塑料;②電化學(xué)陽(yáng)極。因?yàn)楸Ｗo(hù)面的狀態(tài)、形狀、冷卻水的流保護(hù);③塑料復(fù)合管。速、電阻率、溫度等不同，要求的壽命也不相3.1村膠同，所以要從陽(yáng)極的種類(lèi)、大小、數(shù)量等條件循環(huán)水管襯膠防腐的重點(diǎn)是選擇合理的襯綜合來(lái)考慮決定。常用的犧牲陽(yáng)極有鋅基或鋁膠膠料和嚴(yán)格控制襯膠的工藝流程?；?yáng)極。在計(jì)算陽(yáng)極用量時(shí),必須對(duì)系統(tǒng)中的對(duì)膠料有三點(diǎn)要求:閥門(mén)、濾網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行綜合考慮，對(duì)于易發(fā)生①好的耐腐蝕性;②屬的粘著性強(qiáng);③蝕電偶腐蝕的部位應(yīng)重點(diǎn)考慮。介質(zhì)與溫度作用下的脹縮變形小。犧牲陽(yáng)極法若設(shè)計(jì)和施工合理，保護(hù)效果選好膠料后還要選擇適宜的膠料配方-配可充分發(fā)揮，不需維護(hù)管理，直到陽(yáng)極消耗完合劑，然后進(jìn)行煉膠，壓延成膠板，檢驗(yàn)合格再行更換?？捎糜诖迥z。在正式村膠之前，要對(duì)襯膠層進(jìn)目前，犧牲陽(yáng)極法結(jié)合重防腐措施在濱海行耐腐蝕性試驗(yàn)，襯膠層與金屬表面的粘接強(qiáng)電廠循環(huán)水鋼管防腐中大量使用，效果良好。度、扯離強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)和抗3.2.2外加電 流法老化試驗(yàn)。對(duì)需要襯膠的管道內(nèi)表面進(jìn)行噴砂在被保護(hù)體的管道內(nèi)表面，安裝與管道絕處理，用高壓空氣吹干凈，用汽油清洗，干燥緣的輔助陽(yáng)極，由直流電源裝置輸出電流，其后刷膠水，粘貼膠板,對(duì)襯膠后的外觀進(jìn)行檢電路是以輔助陽(yáng)極為正極，管道主體為負(fù)極構(gòu)查,檢查其表面是否平整,是否有氣泡，搭接成電路。是否牢固，并對(duì)其進(jìn)行電火花試驗(yàn)，合格后進(jìn)其優(yōu)點(diǎn)是:可按照保護(hù)對(duì)象的大小來(lái)決定行硫化，硫化后再用目測(cè)法和錘擊法進(jìn)行全面裝置，可自由地調(diào)節(jié)電源電壓，所以即使海水的質(zhì)量檢查，對(duì)凹陷凸起和脫開(kāi)給出適當(dāng)?shù)南揠娭袊?guó)煤化工化，仍然可以在制，并規(guī)定修補(bǔ)方法。，廣朗YHCNMH G流。冷凝器的電3.2電化學(xué)保護(hù)化學(xué)保護(hù)大多采用此法。廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)管道與設(shè)備相聯(lián)接。由其缺點(diǎn)是:操作的設(shè)備比犧牲陽(yáng)極法復(fù)雜，電力勘測(cè)設(shè)計(jì)2008年08月 第4期71濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)防污防腐j電力設(shè)計(jì)所以安裝后需要管理。建議如下:海水管道由于管徑大小不一，對(duì)于小口徑(1)貝類(lèi)和海藻等海生物幼蟲(chóng)在幼齡期內(nèi),的管道( 如φ630, φ529， φ377, φ325, φ219,體積小，很容易通過(guò)-一次濾網(wǎng)，在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)后φ158)顯然犧牲陽(yáng)極是無(wú)法安裝到管道內(nèi)的，水域二次生長(zhǎng)然后逐漸長(zhǎng)大的現(xiàn)象較為嚴(yán)重;而若采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)則方便可行，垃圾碎粒被循環(huán)水流帶動(dòng)，極有可能通過(guò)有缺再輔以對(duì)異種金屬材料相連接的局部特殊部位，陷的一次濾網(wǎng)密封裝置進(jìn)入到一次濾網(wǎng)后的水施加特殊的防腐襯里的辦法，該項(xiàng)技術(shù)已在國(guó)道?；谏鲜銮闆r，為保證機(jī)組的安全高效運(yùn)內(nèi)很多電廠推廣應(yīng)用。.行，循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)置二次濾網(wǎng)是必要的。3.2.3有效保護(hù)范圍(2)凝汽器鈦管內(nèi)水流流速較高,通常為因?yàn)榉乐共煌饘俑g、原電池腐蝕、管2.3 ~2. 4m/s。流速的提高，增強(qiáng)了對(duì)鈦管內(nèi)壁端進(jìn)水口腐蝕等是電化學(xué)保護(hù)的目的，所以并的沖刷，而且海水中通常夾帶泥沙顆粒，在鈦不是以整個(gè)冷卻管內(nèi)為保護(hù)對(duì)象,而是以有效管內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中，對(duì)鈦管內(nèi)壁也起到一定的地保護(hù)某- -限定長(zhǎng)度為目的。沖刷作用。同時(shí)，由于采用粗?jǐn)r污柵、旋轉(zhuǎn)濾管道內(nèi)表面的電流到達(dá)距離，有專(zhuān)用公式網(wǎng)、二次濾網(wǎng)等機(jī)械過(guò)濾措施和電解海水制氯進(jìn)行計(jì)算，-.般計(jì)算中保護(hù)電流可達(dá)到管內(nèi)徑.防污的化學(xué)措施，在很大程度上保證了鈦管不長(zhǎng)度的12倍，其保護(hù)效果可充分達(dá)到預(yù)期結(jié)垢、不沉積。在水質(zhì)得到保證的前提下，從目的。節(jié)省初投資和運(yùn)行費(fèi)用的角度考慮，循環(huán)水系3.3塑料復(fù)合管統(tǒng)可不設(shè)膠球清洗裝置。在機(jī)組大小修期間，塑料管與傳統(tǒng)鑄鐵管、鋼管、水泥管相比，用高壓塑料子彈加強(qiáng)清洗即可。有內(nèi)壁光滑、阻力小，密封性好、耐腐蝕、連(3)循環(huán)水鋼管防腐可采用鋼管內(nèi)襯橡膠接方便等優(yōu)點(diǎn)。但也存在耐腐不耐壓、強(qiáng)度低、或電化學(xué)防護(hù)的方法。基于鋼管內(nèi)襯橡膠的方對(duì)鋪設(shè)環(huán)境要求較高而耐沖擊力差、部分管材法對(duì)基體處理和工藝.上要求都很?chē)?yán)格，一旦出材質(zhì)易老化等諸多缺點(diǎn)?，F(xiàn)脫落和涂層缺陷，防護(hù)將被破壞，腐蝕無(wú)法.為適應(yīng)市場(chǎng)要求，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家研制推出避免，而且將無(wú)法補(bǔ)救。循環(huán)鋼管推薦采用重了一種集鋼材與熱性塑料兩種材料的優(yōu)點(diǎn)于一防腐+犧牲陽(yáng)極保護(hù)的防腐措施，由專(zhuān)業(yè)的防身,并有著卓越的綜合性能的新型復(fù)合管材產(chǎn)腐單位進(jìn)行防腐方案設(shè)計(jì)和施工。品-鋼骨架塑料復(fù)合管。鋼骨架塑料復(fù)合管除(4)對(duì)于無(wú)法采用犧牲陽(yáng)極法進(jìn)行防腐處具有普通塑料管的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐沖擊性好、理的小管徑管道，可采用外加電流法或使用鋼彈性好、抗地形不均勻沉降的優(yōu)點(diǎn)。骨架塑料復(fù)合管等防腐管道。從系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安由于鋼骨架塑料復(fù)合管具有上述優(yōu)點(diǎn)，全可靠的角度考慮，推薦采用鋼骨架塑料復(fù)因此在安裝條件較差，防腐要求高的低壓常合管。溫流體輸送場(chǎng)合中得到推廣應(yīng)用。但國(guó)內(nèi)該管材目前口徑系列為DN50~DN600，無(wú)大口參考文獻(xiàn):徑管道。且管道采用電熔連接時(shí)，需采用專(zhuān)[1] DL/T5204- -2005, 力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程用工具。4結(jié)論[2] D5000- 2000,火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S] .[3]曲政，龐其偉，等.濱海電廠鋼質(zhì)海水管道的選材結(jié)合對(duì)廣東地區(qū)濱海電廠循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行和防護(hù)[I執(zhí)力發(fā)由. ?004 33 (10) .的調(diào)研結(jié)果和上文對(duì)濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)[4]中國(guó)煤化工汽器及相連管道的的分析,對(duì)濱海電廠廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的配置, .YHCNMHG2005,26(2).72。電力拋測(cè)設(shè)計(jì) 2008年08月第4期萬(wàn)芳數(shù)據(jù)