十八胺在热力设备停用保护中的应用

电力18讯：    摘  要：金属材料表面形成稳定的保护膜对防止腐蚀非常必要，在分析十八胺（ODA）特性的基础上，介绍了其在华能石家庄分公司热力设备停用保护中的具体技术工艺，从而可知，采用高纯度ODA并应用先进技术工艺比通常的方法可产生更好的防腐效果。
　　关键词：十八胺；清垢；应用；防腐

  
1　概述
　　热力设备的停用防腐保护有诸多方法，但在机组大修期间的保护，尤其是汽机侧的保护几乎无法实现，应用十八胺(以下简称ODA)，较好地解决了这一难题。但由于目前国内生产的工业ODA存在纯度低和支链较多的缺点，它的应用只能局限在机组滑停期间冲击式加药,成膜效果不很好，更无法发挥ODA清除老垢的作用。
　　经过研究认为可在机组运行中直接加入高纯度的水溶性ODA,不致使水质恶化。自2002年9月以来，华能石家庄分公司先后在3台机组实施了加ODA的停用保护，均取得了良好效果。
2  ODA的特性
2.1　理化参数
    ODA是乳白脂肪胺的混合体。理化参数见表1。
2.2  ODA的应用特性
2.2.1憎水性
  保养液采用10％的ODA水溶液,在60 ℃以上的水介质里加入不少于3.0 mg/L的ODA就可以形成保护膜,这种膜具有很好的憎水性,防止水汽系统的金属被氧、二氧化碳等腐蚀。ODA在金属表面的成膜质量与药剂浓度、流速、介质的pH值及其清洁程度有关，并与药剂和金属的接触时间长短有关。在饱和温度形成的保护膜有很好的憎水性，肉眼可以看到滴在上面的水珠象水银球一般。膜用异丙醇难以擦去,保护时间1 a以上。当温度大于200 ℃时，形成的保护膜没有憎水性，但这种薄膜与金属的结合密度及保护性能最大 。据外方提供的技术资料介绍，当介质流速为0.1 m/s、pH＞8.2、持续时间不小于8h 、金属表面ODA吸附0.3 mg/cm2时形成的保护膜可维持数个月。腐蚀产物为磁性氧化铁时会增加药剂的吸附量，不锈钢成膜效果不好。   



2.2.2除垢能力
　　ODA透过沉积在设备表面腐蚀产物的底部对垢进行剥离，这样可延长清洗周期直至不需再对锅炉和热交换器进行清洗，因为在运行中，结垢已经逐渐被清除掉。
2.2.3环保性
　　ODA药剂为商业通用、无毒产品，因此可以把乳浊液直接加入运行介质中，排出的保护液不危害生态环境。
2.2.4与传统化学产品比较
　　ODA与传统的化学产品比较，它的作用体现在相界中改善保护膜，提高pH值，降低临界表面的张力,减小湿蒸汽中水珠的直径,提高汽水分离效果，但不改变介质的化学特性。
3　机组停用保护
3.1　机组停用保护方案(见表2)




3.2　数据监督（见表3）



3.3　实施步骤
　　a. 第1阶段：2002-12-13T01：00，机组正常运行，向系统加药，剂量3.0 mg/L左右。
　　b. 第2阶段：23：00机组滑停，加大剂量，维持水汽系统3.5 mg/L。主汽温度由540 ℃ 降到450 ℃。汽包压力由17.8 MPa降到40 MPa，锅炉灭火，开风机冷却。
　　c. 第3阶段：2002-12-14T8：00汽机打闸后，继续开风机冷却，主汽温度降至350 ℃ 。
　　d. 第4阶段：12：00开底部放水门换水（不加药），并启动风机冷却锅炉本体，温度降至170 ℃，开始加药，从底部放水取样测得ODA浓度3.0 mg/L，此时温度130 ℃，停止加药 ，关闭底部放水门，炉水温度100 ℃时，锅炉排空。
3.4　注意事项
　　在实施过程中，由于ODA在蒸汽中分配系数较高,为减少因排汽损失，应通过炉底部放水建立循环，而在机组解列后的每个阶段，为了加大保护面积和效果,增加接触时间,应尽可能在系统中建立水汽流动途径,从而将加入药剂畅通而均匀地分配到热力系统各个角落,形成良好的保护膜。
4　停用保护的效果
4.1　保护膜的憎水性
　　机组解体后，对过热器、再热器、水冷壁、低加、高加、除氧器等进行了憎水性试验，效果良好，见图1、图2。




4.2　阻抗
　　将水冷壁和过热器浸泡于炉水12 h,测得水冷壁阻抗106 Ω,过热器阻抗2.4×105 Ω。
4.3　停用保护前后的垢量 (见表3)       

4.4　机组启动各项指标
　　2003-1-24，系统开始冲洗，第一次冲洗给水含铁量66 μg/L，炉水热态一次冲洗合格，铁含量94 μg/L，比未经过停用保护的机组冲洗时间缩短20 h，机组并网后各项指标正常。
4.5　炉本体的保护
　　由于ODA在汽水两相中极易挥发到汽侧，所以在汽水热力循环过程中，ODA在蒸汽中的浓度远远高于在炉水中的浓度，以致于达不到水冷壁成膜需要的浓度。因此应单独对炉本体进行保养。通过计算，主要做法为 ，炉本体开始冷却时停止加ODA，用不加ODA的水冷却锅炉，定排开启，当炉水温度到170 ℃ ，重新开始加ODA，控