200 MW机组成膜胺停炉保护方法应用

李朝燕

( 大唐武安发电有限公司，河北邯郸056044)

1 停炉保护方法

火力发电厂热力设备停用保护的方法大致可以分为两类：干法保护和湿法保护，前者包括烘干法、干燥剂去湿法、充氮法等，后者包括氨水法、氨-联氨法、蒸汽压力法等。烘干法对短时间停机保护效果良好，机组长时间停运检修一般不采用该方法。其它方法均不能满足锅炉检修条件下的停用保护[1]。停炉保护是防止热力系统腐蚀的必要措施，虽有许多成熟的方法，但在实际应用中却因种种原因实施比较困难，比如热炉放水、负压抽干或热备用的方法，在实施中由于热炉放水不彻底，或热备用时间过长，条件达不到，空气进入系统，在氧气、水分充足的情况下造成停运期间腐蚀。

目前，研究比较多的停用保护方法是缓蚀剂造膜法，即将某种缓蚀剂加入正在运行的热力设备汽水系统中，然后将热力设备停运排水，于是热力设备表面上形成一层保护膜，使热力设备金属表面免于腐蚀，常用的缓蚀剂是成膜胺(主要以十八胺为主)。

2 成膜胺停炉保护方法的应用

大唐河北发电有限公司马头热电分公司7号锅炉为DG-670/13.5-5型高温高压固态排渣自然循环汽包锅炉。在该机组常规A级检修中采用了成膜胺停炉保护方法。

2.1 实验室试验

在实验室分别对保护药剂最佳成膜浓度、温度、pH值、时间及工艺条件进行了试验。试验在高压釜中进行，由试验结果可知，该次采用的保护药剂最佳成膜质量浓度为40 mg/L。pH值影响作用不明显，但必须控制在9～10。而温度对成膜效果影响比较大，温度越高，成膜效果越好，时间对成膜效果有一定影响，恒温2 h效果比较好。最后确定实施的工艺条件为：保护药剂添加质量浓度40 mg/L、pH值控制在9～10、温度控制在280～490 ℃、恒温2 h。

2.2 现场实施

2.2.1 加药系统及加药量

加药系统采用7号机组加氨系统，加药泵使用铭牌出力为75 L/h、54 L/h的加氨泵各1台，临时制作1个加药箱，从加药泵入口解列7号机组加氨系统，用塑料软管连接加药箱及溶液箱。

加药量为15 kg的保护药剂，用现场除盐水稀释成150 L，加药时间为2台泵加药120 min。

2.2.2 加药过程参数控制

a. 在7号机组准备滑停前，汽包压力降至10.0 MPa、主蒸汽温度为490 ℃以下，当值值长通知开始加保护液。在加保护液过程中运行人员应确保汽包压力为3.0～10.0 MPa、主蒸汽温度为490 ℃以下，并在保护液添加完毕后，运行人员控制上述参数1.2 h(保证恒温时间在2 h)。

b. 汽包压力降至0.5～0.8 MPa时，运行人员严格按照规程进行带压放水、余热烘炉的操作。

2.3 汽水品质监控

加药30 min后，开始每隔20 min采集给水、炉水、蒸汽和凝结水样，测定pH值和铜、铁等元素的质量浓度，用NaP4+NaOH调节炉水pH值。实际测试结果见表1。

表1 实际测试结果

时间给水/(μg·L-1)pH值FeCu炉水/(μg·L-1)pH值FeCuPO3-420:308.93749.81252 60020:508.92349.51652 60021:108.843229.82693 40021:309.034739.727173 40021:509.133419.742333 80022:109.342729.9131623 80022:309.3251439.82381173 00022:509.31861379.9851504 20023:109.2111759.91741323 00023:309.31147110.01621212 80023:509.2676310.01951062 20000:109.344559.91781002 800时间凝结水/(μg·L-1)pH值FeCu饱和蒸汽/(μg·Kg-1)pH值FeCu20:308.62728.710220:508.81728.711221:108.51758.812221:308.850259.012321:509.020349.023822:109.125739.2341222:309.152899.21951722:509.056809.22031423:109.042329.251823:309.266609.2431123:509.267499.264600:109.351669.2296

3 成膜胺停炉保护方法的应用效果

3.1 检查部位

设备解体时检查给水泵、复水器(汽侧)、汽轮机叶片等设备成膜情况，重点对除氧器、省煤器、水冷壁、过热器和再热器进行割管检查，观察成膜状态和色泽[2]。

3.2 检查结果

对过热器进行割管检查，发现高温过热器内壁呈褐灰色，屏过内壁呈灰色，形成了均匀、致密的保护膜，用CuSO4鉴膜液滴在表面，变色的时间在15 min(技术要求大于1 min)，表明效果较好。

高中压缸叶片呈钢灰色，低压缸叶片呈灰褐色，形成了均匀、致密的保护膜，用CuSO4鉴膜液滴在表面，变色的时间在10 min。

其它热力设备检查结果是，水冷壁内壁呈灰褐色，汽包、主蒸汽门和调速汽门呈灰色，用滤纸擦掉表面上的沉积物，显露出均匀、致密的保护膜，为了减少CuSO4鉴膜液对热力设备造成的点蚀，对上述部位没有进行滴膜鉴定。

3.3 机组启动汽水品质情况

2012年12月4日21：30 7号锅炉点火，21：35主蒸汽压力1.0 MPa，00：15机组冲车，12月5日1：20机组并网。冲车前的蒸汽质量达到了化学监测控制标准，12月5日20：00，机组满负荷4 h后炉水、蒸汽全部达到正常运行控制标准。

4 结论及注意事项

在添加保护液及其循环过程中，通过对汽水品质监测发现，炉水中铜、铁的质量浓度较高，表明保护药剂对铜铁沉积物有一定的清洗、渗透作用，当沉积物清洗下来后，炉水中铜铁含量势必增高。成膜胺停炉保护方法，在机组滑停参数下，较短时间内(2～4 h)可快速成膜，膜质致密、均匀、完整，比较适用于长时间机组检修期间保护。在应用中应注意如下几点。

a. 对再热器应重点保护，可在滑停前2 h适当降低负荷开始加药，以免停机后循环不到再热器，不能保证保护效果。

b. 应保证加药箱内备好药液，避免非计划停机情况发生时不能及时将保护液加入系统。

c. 加药前必须保证系统的pH值在9.5以上，可提前进行pH值的调节工作。

d. 机组启动过程中，严格进行热、冷态冲洗操作，严格执行启动期间的化学监督制度。

参考文献：

[1] DL/T 956-2005，火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则[S].

[2] 山西省电力工业局主编.电厂化学设备运行[M].北京：中国电力出社，1997.