母管制抽背压机组停用保护探讨

电力18讯：    目前,火电厂锅炉停用保护采用的方法分为两大类,即干法保护和湿法保护,干法保护包括带压放水余热烘干法、干燥剂去湿法、充氮法和气相色谱法;湿法保护包括氨―联氨法、氨水法、二甲基酮肟法和其它药剂保护。干燥法只适用于小机组的短期保护,且效果不佳。湿法保护耗费大,需要隔离铜部件,有排放液处理困难、冬季难以实现、冲洗水量大等问题。由于在机组大修时需要开放系统而无法实现充入气体和液体的保护,且以上方法不能保护汽轮机系统。国外的阿明技术应用于机组停用保护效果显著,但该技术为国外专利,技术要求条件多,价格高,难以实现。因此在国内,开发一种高效无毒的缓蚀剂尤为必要。

1　课题简介
    河北热电有限责任公司均为抽汽背压式供热机组,给水管路及蒸汽管路和其它几台机组实行母管制连接方式,不能实现机组滑停;而且,加药过程中会不可避免将药品加入其它机组,而民用、制药、纺织等行业的热用户,对蒸汽的品质要求很高。为此确立一个研究课题:开发一种新的防腐药剂,在机组停机之前一定时间内将药剂迅速打入水汽系统,使之快速循环至锅炉炉管和其它设备金属表面,形成保护膜,防止热力设备检修期间遭受腐蚀。同时,要求药剂无毒且易溶于水。
    该课题以河北热电有限责任公司#12机组大修停用保护为实施对象,该机组锅炉为ＮＧ-220/100-Ｍ型高压、抽汽背压、自然循环汽包锅炉,汽包压力为11.28ＭＰａ(表压),额定蒸发量220ｔ/ｈ,配套汽轮发电机组容量为250ＭＷ。
    经小型试验确定采用高分子成膜胺缓蚀剂,该药剂是含有12～22个碳原子的长链烷烃烃胺类化合物,它与金属表面接触时,可以化学吸附在金属表面腐蚀活性区,它们的极性基团中氮原子的孤对电子与金属表面的空Ｄ轨道结合而形成牢固的价键,而这类物质的非极性长链则以物理吸附作用于金属的其它部分,既起阳极缓蚀作用,又起阴极缓蚀作用。同时,又因其金属表面的疏水作用使金属表面不太润湿,与水汽间形成屏障,阻止空气等有害成份的侵蚀。此外,该物质具有渗透性,可透过金属表面的腐蚀产物而抵达金属表面,达到完全保护的目的。使用复配和改性的方法来解决单独使用十八胺存在的熔点低、难溶于水、效果不稳定等问题。复配即添加助剂以达到易溶和成膜效果优良的目的,改性即将一些有特性的基团"嫁接"进来,达到改性的目的。通过小型试验还确定了最佳药剂浓度及温度等因素对成膜效果的影响情况。

2　停用保护药剂加药系统
    停用保护药剂采用通过机组给水加药系统和炉水加药系统同时加入的方法进行,加药系统如图1所示,采用临时药箱通过#12机除氧剂加药泵将部分药剂加至除氧器下水管,采用临时药箱通过#12机磷酸盐加药系统将其它药剂加至汽包。加保护药剂过程中,暂停加入除氧剂、磷酸盐。
    图1　停用保护加药系统图
    其中,停用保护用泵(二甲基酮肟泵)2台,每台流量63Ｌ/ｈ;磷酸盐加药泵6台,每台流量40Ｌ/ｈ;除氧溶药箱(保护液箱)1个,容积0.5ｍ3;磷酸盐辅助溶药箱1个,容积1.2ｍ3。

3　停用保护实施过程
3.1　加药工艺
    ａ.在机组停机前24ｈ通知化学有关人员,按药剂和除盐水1∶10的比例配制好保护用药液,并放置到加药箱中,在机组停机前6ｈ通知化学开始加药。要求必须在停机前1ｈ将药液全部加完。加药完毕后,用少量除盐水冲洗药箱,并继续用泵打入系统。同时机组尽量维持低负荷运行。
    ｂ.机组调运时,采用带压快速热炉放水(Ｐ≥0.5ＭＰａ,Ｔ≥160℃),余热烘干的方式快速放水辅助保护。
3.2　加药操作
    操作步骤为:提前调整炉水ｐＨ值在10左右;18:00确认停机操作开始;加防蚀保护液前,停加磷酸盐及二甲基酮肟药品;将停用保护溶药箱内部清理干净,具备配置防蚀保护液的条件;向磷酸盐辅助溶药箱倒入保护药液75ｋｇ,搅拌均匀;向除氧加药溶药箱加入保护药液25ｋｇ,并搅拌均匀;#12机组停运过程中,共加防蚀保护药液100ｋｇ,加药时间约6ｈ,加药完毕后,溶药箱加除盐水冲洗管路30ｍｉｎ;停运过程中,当压力为0.7ＭＰａ、温度196℃时开始热炉放水,至压力为0.02ＭＰａ放水完毕,历时13ｈ,余热烘干。

4　机组停运后的检查
4.1　汽轮机
    叶片:积盐与上次大修相比,明显减少,颜色加深。1～14级叶片,无垢;15级叶片,有少量盐霜;16级叶片,有约1ｃｍ厚积盐。隔板:与叶片情况基本一致。
4.2　锅炉
    汽包内部装置基本完好。水侧呈深褐色,有约2ｍｍ厚的松软浮锈,表面光滑,擦去浮锈后金属表面呈黑色且有光滑湿润感;汽侧呈深灰色有光滑湿润感;汽包底南侧存水(最深处约2ｃｍ),中部有一堆粉末状黑褐色物质,北侧人孔门处底部有一堆黑褐色粉状、片状混合物。汽水分界线比较明显。汽包内加药管、连排管孔眼畅通。
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