空冷岛散热管外壁结垢的原因分析

刘新月,郝树宏,尚玉珍

(山西电力科学研究院,山西太原 030001)

空冷岛散热管外壁结垢的原因分析

刘新月,郝树宏,尚玉珍

(山西电力科学研究院,山西太原 030001)

针对武乡和信发电有限公司1号机组空冷岛外壁上结有不均匀白垢的问题,通过对现场设备、环境的考察及对垢样成份的能谱试验分析,得出管子外部积聚的飞灰经内部喷雾水溶解后,游离出的强碱性物质腐蚀了散热管子表面的镀锌层,形成了白垢,提出了减缓或避免进一步结垢的建议。

电厂;空冷岛散热管;结垢

0 引言

武乡和信发电有限公司 (以下简称 “武乡电厂”)1号机为国产引进型600 MW亚临界参数直接空冷发电机组,锅炉部分为武汉锅炉股份有限责任公司制造的WGZ2080/17.51-1型锅炉,属亚临界压力控制循环汽包炉。汽轮机为亚临界压力,冲动反动联合式、一次中间再热、单轴、三缸 (高中压合缸和两个低压缸)四排汽直接空冷凝汽式汽轮机,型号为NZK 600-16.7/538/538-2,由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产。

1 号机组于2006年9月建成投运,至2009年5月发现空冷岛散热片外壁表面局部结有白垢,见图1—图 4。

为分析结垢原因,分别进行了现场设备、周围环境的考察和取样分析,对结垢形成的原因进行了分析。

1 现场检查及垢样试验

1.1 现场检查情况

空冷岛散热管的局部管子表面结有成片、不均匀的白色附着物。下部电缆支架上有上部管子表面白色附着物滴落下来,干燥后形成的白垢。

图1 空冷岛内局部散热管子表面的白色附着物

图2 空冷岛内局部散热管子表面的白垢的大致分布情况

图3 滴落在下部管道上的白垢

图4 滴落在下部电缆支架上的白垢

空冷岛外部散热管表面覆盖有较厚一层不均匀的锅炉排灰。汽机空冷岛所处的位置毗邻于锅炉电除尘,而锅炉电除尘设备曾有运行不正常导致大量跑灰的情况,空冷岛外部散热管表面覆盖的飞灰层主要由此而来[1]。

1.2 垢样的成份分析试验

取空冷岛散热管上所结的白垢样品,进行了能谱电镜分析,主要成份为氧化锌和碳酸锌,见表1。

表1 垢样的能谱分析结果%

图5 空冷岛散热管子表面白垢的电镜照

2 结垢形成的原因分析

空冷岛散热管表面在出厂时,都做了防腐处理,表面覆盖有一层氧化锌的保护层。进入夏季由于机组带负荷的需要,时常要对散热管进行喷水(除盐水)降温,提高真空。锅炉飞灰中的主要成分碱金属氧化物,遇水会呈强碱性[2],对锌、铝等两性物质具有腐蚀性。

结垢形成的原因是由于外部积聚的电除尘积飞灰由空冷岛散热管子间的空隙处漏入空冷岛内,经内部喷雾水溶解后,游离出的强碱性物质腐蚀了散热管子表面的镀锌层,并与空气中的二氧化碳作用后,形成了白色的氧化锌和碳酸锌。因此,在喷雾水可以喷到的部位就形成了白垢,而在喷雾水喷不到的地方无明显的白垢形成。这也是空冷岛内散热管表面形成成片、不均匀白垢的原因。

3 结论及建议

武乡电厂空冷管外壁结垢的原因是由于管子外部积聚的飞灰经内部喷雾水溶解后,游离出的强碱性物质腐蚀了散热管子表面的镀锌层,形成了白色的氧化锌和碳酸锌垢层。由于属于碱性溶液与散热管表面的涂层反应形成的白垢,对涂层下的钢体不会发生进一步的腐蚀反应,因此,空冷岛散热管本体是安全的。

建议进一步做好附近除尘设备的运行工作,尽量避免大量漏灰,使空冷岛散热管外部形成积灰。

[1] 刘新月,郝树宏.武乡和信发电有限责任公司1号机大修化学技术诊断报告[R].2009-6091-03.太原:山西电力科学研究院,2009:1-101.

[2] 能源部西安热工研究所.热工技术手册 第 4卷 电厂化学[M].北京:水利电力出版社,1993:7-18.

Analysison the Causesof Scale Formation on the Surface of Air Cooling Pipe

LIU Xin-yue,HAO Shu-hong,SHANG Yu-zhen
(Shanxi Electric Power Research Institute,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

The w hite scale formation on the surface of air cooling pipeof Unit1 of W uxiang Hexin Pow er Generation Co.,LTD arouses attentions.The inspections on theequipment,environment and the energy spectraanalysis on the samp le of scale lead to the conclusion that the scale is formed by the following reasons:the coal ash outside the pipe surface is dissolved by the water sprayed inside,therefore,the alkaline substances dissociatedmake the Zinc coating corroded,thus scale being formed.In this paper,suggestions aremade to slow dow n or even avoid the scale formation.

pow er p lant;air cooling pipe;scale formation

TK 228

A

1671-0320(2010)05-0035-02

2010-05-21,

2010-07-23

刘新月 (1964-),女,河南平顶山人,1983年毕业于郑州大学化学系分析化学专业,高级工程师,从事电厂化学专业工作;

郝树宏 (1972-),男,山西忻州人,1997年毕业于太原理工大学应用化学专业,硕士,高级工程师,从事电厂化学专业工作;

尚玉珍 (1957-),女,山西浑源人,1982年毕业于武汉水利电力大学电厂化学专业,高级工程师,从事电厂化学专业工作。