淺析火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)控制及腐蝕防護(hù)

趙智博

華能國(guó)際電力股份有限公司營(yíng)口電廠 遼寧 營(yíng)口 115000

1 循環(huán)冷卻水會(huì)系統(tǒng)腐蝕問(wèn)題成因

1.1 設(shè)備自身存在的問(wèn)題

現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)越來(lái)越完善，相應(yīng)地，行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，很多從事設(shè)備供應(yīng)的廠商也經(jīng)常會(huì)為了降低成本而偷工減料，生產(chǎn)出質(zhì)量不過(guò)關(guān)的設(shè)備流入市場(chǎng)，這些設(shè)備在金屬表面鍍膜，雖然暫時(shí)讓其滿足于工作開(kāi)展的實(shí)際需求，但是在長(zhǎng)期使用中，往往存在巨大的安全隱患。循環(huán)水的成分可能是城市內(nèi)的凍水，也可能是海水，所以這些冷卻水當(dāng)中富含活性陰離子，非常容易和表面鍍膜發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)破壞。在這種情況下，金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部受到腐蝕，會(huì)直接給供電質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致發(fā)發(fā)電廠被迫停機(jī)檢修。這種情況在海水冷卻水的發(fā)電廠中更加明顯，循環(huán)水系統(tǒng)中的鋼鐵設(shè)備也會(huì)由于氧化問(wèn)題而導(dǎo)致腐蝕，一旦出現(xiàn)海水滲漏，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的整體運(yùn)行受到嚴(yán)重影響[1]。

1.2 水質(zhì)較差

現(xiàn)在國(guó)家對(duì)于工業(yè)用水提出了較為明確地要求，應(yīng)當(dāng)選用可再生水源，常見(jiàn)的有處理完畢后的中水，現(xiàn)在很多電廠規(guī)模較大，其冷卻用水總量也相當(dāng)大。同時(shí)很多火力發(fā)電廠的生產(chǎn)用水也難免會(huì)在平日里受到污染。這樣一來(lái)，受到污染的水源會(huì)直接給水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中加入磷氮等元素和微生物，化學(xué)元素和微生物非常容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在這些問(wèn)題當(dāng)中，硝化反應(yīng)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，可以直接導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕，最終會(huì)導(dǎo)致大量漏液?jiǎn)栴}。所以我們應(yīng)當(dāng)保證循環(huán)水的水質(zhì)，確定設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)更要找到合適的手段來(lái)進(jìn)行殺菌消毒，讓結(jié)垢腐蝕問(wèn)題得到根治。

1.3 管理工作存在缺陷

管理工作不到位也是導(dǎo)致水循環(huán)系統(tǒng)腐蝕問(wèn)題的重要成因。水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行環(huán)境是非常復(fù)雜的，設(shè)備的監(jiān)督和維修養(yǎng)護(hù)都要有專門工作人員來(lái)負(fù)責(zé)，但是很多人對(duì)于工作的重點(diǎn)和理解都存在一定的問(wèn)題。很多人的意識(shí)當(dāng)中，設(shè)備只要可以正常運(yùn)行，就可以不用維護(hù)，所以只能定期更換設(shè)備。然而實(shí)際上，設(shè)備防腐蝕是更加重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，更換設(shè)備過(guò)于頻繁反而會(huì)導(dǎo)致高昂的成本支出，也不利于新的防腐蝕措施的提出，導(dǎo)致更加嚴(yán)重的問(wèn)題[2]。

2 關(guān)于發(fā)電廠循環(huán)冷卻水質(zhì)控制和腐蝕防護(hù)措施分析

2.1 合理凈化水源，提升水質(zhì)

當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)中補(bǔ)水采用城市中水時(shí)，應(yīng)采用有效措施除去系統(tǒng)中的氨氮和細(xì)菌。一般而言，城市中水進(jìn)行深度處理或預(yù)處理時(shí)，常往水中加入混凝劑和石灰石，采用混凝澄清過(guò)濾的處理工藝。需強(qiáng)調(diào)的是，為了提高除去水中微生物和氨氮的效率，電廠會(huì)事先采取去除微生物和氨氮的措施，如經(jīng)過(guò)完善的提高堿度的曝氣吹脫法和預(yù)先采用硝化反應(yīng)的生物法，然后才進(jìn)行混凝澄清過(guò)濾工藝[3]。

2.2 采用數(shù)字化極化水處理工藝

數(shù)字化極化水處理工藝是一種有效的防腐蝕方法，在循環(huán)水處理中具有廣闊的發(fā)展前景。其主要原理是，利用水分子中氫氧原子不對(duì)稱，使水分子呈現(xiàn)極性這一特點(diǎn)，令水分子在極化電場(chǎng)的作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，極性增強(qiáng)，循環(huán)水中存在的陰、陽(yáng)離子與極性水分子正、負(fù)端親和性增強(qiáng)，使陰離子被包圍，降低陰離子對(duì)管道或金屬壁的化學(xué)腐蝕；極化處理還可抑制菌類、藻類的生存，防止微生物對(duì)管壁的生物腐蝕。

2.3 選擇良好的耐腐蝕材料

防腐蝕工作的落實(shí)必須有高質(zhì)量的耐腐蝕材料做保障，這需要企業(yè)在設(shè)備的材料投入上加大力度。實(shí)際上要將電廠水系統(tǒng)的所有設(shè)備改換成耐腐設(shè)備是不現(xiàn)實(shí)的，而且也沒(méi)有必要，改換耐腐蝕設(shè)備是一筆巨大的經(jīng)濟(jì)支出，很有可能會(huì)制約整個(gè)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性發(fā)展。為了做好防腐蝕工作同時(shí)不影響電廠正常運(yùn)作，需要相關(guān)部門做一個(gè)設(shè)備使用現(xiàn)況的具體檢測(cè)和了解，在重要設(shè)備的關(guān)鍵部位施行耐腐材料改造即可。

2.4 安裝防護(hù)裝置或增設(shè)旁流設(shè)備

由于循環(huán)水中存在一部分的泥沙和其他雜質(zhì)，循環(huán)水系統(tǒng)的管道或水塔等設(shè)備常常會(huì)受到這些物質(zhì)的破壞，為了避免這種物理腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，可以在重要設(shè)備的周圍安裝防護(hù)罩以達(dá)到保護(hù)的目的，避免設(shè)備在長(zhǎng)期的運(yùn)行中一些不必要的損耗。要注意的是，擋板材料的選擇也盡量選用抗沖擊性較好的材料，保證其能長(zhǎng)久地發(fā)揮作用。另外，在開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，對(duì)冷卻塔進(jìn)行生化處理時(shí)，可能會(huì)帶入大量的黑色粘泥。粘泥會(huì)堵塞涼水塔填料，附著在凝汽器的銅管內(nèi)壁，降低凝汽器的熱交換效率，造成管壁在粘泥下的腐蝕，為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生可以給設(shè)備增加旁流裝置[4]。

2.5 做好陰極的保護(hù)

陰極在實(shí)際的保護(hù)過(guò)程中，可以依據(jù)于電流的不同來(lái)源，不僅僅時(shí)間對(duì)外加電流的陰極加以保護(hù)，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)對(duì)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)。首先就外加電流的陰極保護(hù)而言，通過(guò)對(duì)直流電源加以利用，并對(duì)陽(yáng)極加以輔助，進(jìn)而對(duì)金屬如恒定的電流，實(shí)現(xiàn)其陰極的計(jì)劃，將腐蝕減輕，對(duì)腐蝕加以控制，這種保護(hù)有著可調(diào)地輸出電流和較大的有效保護(hù)范圍，在實(shí)際的工程投資過(guò)程中也有著相對(duì)較小的投資費(fèi)用，施工地點(diǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較集中，但是就其實(shí)質(zhì)性而言，這種保護(hù)往往需要借助于外部電源，并做好日常的管理工作。