调查显示,容量在600MW以上的发电厂,由于凝汽器设备在运行中的稳定性差,导致机组的可用率下降了3.8%.冷凝管因腐蚀而泄漏是其中的主要原因。冷凝管腐蚀和泄漏将会导致换热面积减小,机组端差大,真空降低。因此,防止凝汽器冷凝管腐蚀泄漏是凝汽器设备运行维护的重要技术环节。

  凝汽器冷凝管的腐蚀泄漏,目前己引起了国内各电厂的重视。通过对冷凝管腐蚀损坏状况进行的分析研究,确定冷凝管腐蚀损坏是与材料选择不适当、和所在地区水质不相适应有关,同时防腐蚀措施不够到位,使得一些电厂的凝汽器只运行几年,甚至更短时间就出现冷凝管大面积腐蚀和泄漏的现象,从而造成了巨大的经济损失。
  金属腐蚀是一种十分复杂的自然现象,机理不一,产生腐蚀的管壁破坏状况千姿百态,引起腐蚀的原因很多。因此,需要研究在各种因素下提高防护效果的技术措施。
  1腐蚀机理与防护措施汽轮机低压缸排汽横向掠过冷凝管的外表面时,冷却水以一定的流速从管内流过,因此冷凝管的内、外表面也就有可能产生不同程度的腐蚀。
  常见的冷凝管腐蚀有以下几种:冲击腐蚀。由于管壁内受到水的流速冲击,在水流的前进方向就自然形成浅薄状的腐蚀±九,如所示。
  冲击腐蚀的主要原因是与流速有关,如果在运行时根据冷凝管管材对流速进行调整,就可以减少或避免冲击腐蚀现象。经过综合考察,将各种管材相对应的流速列出,见表1.管端入口腐蚀。由于冷却水进入管端入口时,水流急和气泡的扰动,产生涡流所引起的腐蚀,如所示。对此,可采取阴极保护并加入少量砷、锡、铺合金元素。
  入口腐蚀形状q:马龙翔(951 4)沉积腐蚀。有些物质沉积在冷却水管内表1冷却水流速限制表冷凝管水速限制值/溃蚀的临界水速/冷凝管水速限制值/溃蚀的临界水速/铜铝黄铜砷铜90~10铜镍合金海军铜70~30铜镍合金锡青铜钛疲劳腐蚀。冷凝管受汽轮机低压缸排汽的横向冲刷,冷凝管会产生振动,中间隔板的间距过大,产生挠度,在振动的作用下,冷凝管会相互摩擦而发生疲劳腐蚀。对此,需减小冷凝管的挠度和避开共振,以减轻冷凝管的疲劳腐蚀。
  脱锌腐蚀。铜若与锌合金,则冷却水质会使管壁均匀腐蚀。在加工制造铜合金时为避免脱锌需加入0. 08%到0.2%的砷,这对防止脱锌腐蚀是有效的措施。
  电偶腐蚀。合金金属在同一种电解质溶液中接触时,由于它们的腐蚀电位不同,金属间便会形成电偶腐蚀。电偶腐蚀发生时,电位低的金属腐蚀速度比其自腐蚀速度有所加快,而电位高的金属腐蚀速度则比自腐蚀速度要慢。
  阴极保护是一种广泛采用的限制电偶腐蚀的方法。只要阴极保护装置设计合理,就能降低电偶腐蚀速度。
  为防止凝汽器冷凝管的腐蚀泄漏,除采取多种防护措施外,各电厂都针对所用的冷却水水质特性,通过选用合适的管材来提高防腐蚀效果。
  2管材选择与水质特性凝汽器管材需要抗蚀性能强,传热效果好,价格适宜,同时必须保证管材质量。不论选择任何标准。同时,还要考虑到运行时冷却水的流速,采取相应的防蚀、防污措施。
  作为管材选择最主要的依据是冷却水质的特性,它包括:溶解固形物及氯离子含量。淡水含溶解固形物在500mg/L以下,微咸淡水含2 000mg/L以上,海水含35000mg/L左右。水中溶解的各种盐类对冷凝管腐蚀程度都不一样,其中氯离子的腐蚀影响较严重,故也应该考虑到水中的氯离子含量,选择适当的管材。
  悬浮物和含砂量。冷却水中的悬浮物和含砂量,是冷凝管冲击腐蚀和沉积腐蚀的主要原因,因此,应在选择管材中加以注意。
  水质污染程度。受污染的冷却水易对铜合金的管材引起溃蚀。对于冷却水质的污染程度,我国清洁淡水的基本控制值是:①溶解氧含量>4mg/L;②化学耗氧量<4mg/L;③氨含量<1mg/L;④硫离子含量当冷却水质超过上述限值时,应采取加氯处理、硫酸亚铁处理、胶球清洗等措施。
  冷却水要选择适当流速。因为流速过快会引起冲蚀磨损,影响经济性;流速过慢会产生污垢沉积,而污垢易引起腐蚀、脱锌(铝)等;同时流速太。种管材都M应与冷遍质相对应的依据bli慢还会降低水侧换热效果,所以选择,管材是十分net重要的。
  对于凝汽器常用的管材,目前我国己能生产,并且在生产制造方面也积累了丰富的经验。但选择管材时,对于不锈钢管材的选用要慎重,因为它对锈斑、应力和氯化物腐蚀的阻抗能力很差。
  目前,各电厂在钛管的使用方面都收到了良好的收效。钛管对氯化物、硫化物和氨具有相当好的耐蚀性,耐冲击腐蚀性能良好,在污染的海水和悬浮物多的咸水中使用能承受较高流速。只是钛管价格较高,在采用上往往受到经济限制。
  虽然钛管价格较高,但由于它具有耐蚀性能好、密度小、强度高、维护量小及运行费用低等优势,因而还是得到了用户的认可。某电站在凝汽器上使用钛管,经一年的运行试验证明,在任何水速下钛管的传热系数都比黄铜管高,可见,钛管作为凝汽器的传热管材具有广泛的应用前景。