如何缓解锅炉和余热锅炉的水侧问题

电厂工程师和维护经理通常在日常维护停机期间关注炉边问题,而不是水边问题。然而,那可能是个错误。锅炉和热回收蒸汽发生器(HRSGS)的水侧问题可能导致灾难性故障和广泛的损坏,显著影响工厂的可靠性和可用性。

通常,电厂资源和检查的重点是检测和修复锅炉和热回收蒸汽发生器(HRSG)的炉边问题。炉边问题相对容易识别和解决。然而,在灾难性故障发生之前,或是在问题太普遍而难以轻易补救之前,人们通常不会认识到水边问题。这会对有价值的资产造成严重损害,这大大降低了工厂的可靠性和可用性。

水边问题造成更大的麻烦,因为它们不仅是一个可靠性因素,而且也是一个重要的安全问题。例如,流加速腐蚀(FAC)是HRSGS中的一个重要问题。因为多压力系统的流体速度更高。FAC损坏会导致高压(HP)蒸发器部分的沉积物腐蚀(UDC)问题.也,腐蚀疲劳是电站锅炉和余热锅炉的主要问题。这些故障通常发生在工作空间,可能导致人身伤害甚至死亡。

冷凝器泄漏,给水不稳定,和/或不适当的给水化学会导致严重的UDC问题。比如氢损伤,腐蚀性气刨,以及酸性磷酸盐腐蚀。氢的破坏就像是锅炉管道的癌症;如果在一个位置检测到,它很可能出现在其他高热通量区域,流量中断,和惰性流动回路。高压回路或高热通量区域的严重沉积物积累会导致各种锅炉和余热锅炉的挑战。

大部分水侧问题与给水化学有关,污染,上篮程序,负载循环斜坡率。各个失效机制似乎很容易理解,但当几个变量发挥作用时,事情就会变得复杂起来。根本原因的确定很复杂,长期使用装置的数据收集(化学日志)不佳,以及未知/未识别的冷凝器泄漏,化学问题,以及其他因素。

余热锅炉

一个典型的联合循环装置连接两个热力学循环比如高温布雷顿燃气循环到中低压朗肯循环。余热锅炉通常是朗肯循环或工艺蒸汽生产的一部分,它利用燃气轮机产生的余热,在辅助管道燃烧器或不辅助管道燃烧器的情况下产生蒸汽。联合循环机组的污染问题要少得多。在联合循环中燃烧天然气时,氧化硫和颗粒物的排放量最小。氮氧化物(NOX)可通过添加选择性催化还原来管理排放,选择性非催化还原,低NOX燃烧器,或烟气再循环。

余热锅炉的级数可以从1级到4级(热效率随着级数的增加而增加)。高压和中压(IP)级可用于发电。IP级也可用于抽汽,向燃机内注入蒸汽X蒸汽循环中的控制和减温。低压级用于给水加热和除氧。

余热锅炉中的系统使用除盐补给水和高质量的给水冷凝水运行。许多汽包装置在一个以上的压力级下运行。水处理在多压力系统中具有挑战性。也,每个阶段的最佳化学性质可能不同。蒸汽/水应足够纯净,以减轻燃气轮机中的腐蚀和污垢问题,因为它们通常使用来自余热锅炉IP级的冷却剂(蒸汽)来减少NO。X排放,提高热效率,并抵消燃气轮机中的材料约束。

化学和水处理方案

材料选择和水处理实践的协调在锅炉水侧问题中起着重要作用。给水和蒸汽的纯度是电厂高效、可靠运行的重要标准之一。适当的预处理和化学控制大大减少了沉积物的形成和锅炉管的故障。

锅炉给水是指凝结水和补给水的组合。1882年9月,托马斯·爱迪生用蒸汽机开发了第一座全尺寸中央发电站(珍珠街发电站)。然而,水处理技术直到19世纪末20世纪初才开始发展,从那时起经历了巨大的变化。在此之前,硬垢和严重腐蚀的形成导致锅炉管失效和爆炸。

苏打灰/洗涤苏打(不适用一氧化碳)是第一种用来处理锅炉水的化学物质。20世纪20年代末,磷酸钠(常规磷酸盐处理)超过了纯碱。使用氢氧化钠(NaOH)进行腐蚀性处理直到20世纪60年代才非常流行。然而,电力工业的发展(更高的压力和温度)引起了对腐蚀性气刨金莎线上开户和腐蚀性脆化的严重关注。因此,对传统的磷酸盐处理进行了改进。

这个磷酸盐在锅炉中的应用大约100岁。磷酸盐能很好地缓冲酸和氢氧化物,以可移动的污泥形式沉淀残余硬度。几种以磷酸盐为基础的处理方法得到了发展,如协调/一致(CPT)和平衡磷酸盐处理(EPT)。以前,美国的大多数鼓式装置使用CPT,研究表明,许多人遭受了磷酸盐隐藏和酸腐蚀问题。使用单磷酸钠或二磷酸钠会发生酸性磷酸盐腐蚀,但不含三钠磷酸盐。

传统的基于磷酸盐的程序用于1000磅/平方英寸以下的锅炉。协调磷酸盐计划使用二钠和三钠磷酸盐,以尽量减少游离氢氧化物的问题。它遵循3:1的钠磷比。全等磷酸盐使用钠磷比为2.6:1的磷酸盐水平增加。具有大量水侧沉积物的循环装置和锅炉必须在降低磷酸盐水平的情况下运行,以避免过度隐藏。因此,EPT与低水平的磷酸盐以及高达1 ppm的游离OH一起形成。该程序可用于2500磅/平方英寸以上的锅炉。但低于超临界压力。

高压锅炉中的磷酸盐隐藏可以通过切换到EPT来防止。碱处理通常用于低压锅炉。螯合剂处理用于1000磅/平方英寸以下的锅炉。过量的螯合剂会侵蚀干净的锅炉表面。聚合物处理在1200磅/平方英寸以下的低压锅炉中是有效的;热稳定性是聚合物处理的一个限制因素。汽包锅炉通常使用二钠和三钠磷酸盐的混合物,以及吗啉或氢氧化铵(胺),用于控制酸碱度。胺,除了氢氧化铵,不适用于高温应用,因为它们在高温蒸汽温度下分解。

随着压力的升高,给水中污染物的允许限值降低。随着超临界区压力的增大和直流锅炉的发展,对无固体添加剂的化学处理提出了要求。因此,所有的挥发性处理(AVT)和氧化处理(OT)都开发出来了。AVT的化学性质在还原条件AVT(R)和氧化条件AVT(O)下有所不同。AVT和OT处理通常与冷凝水抛光机一起使用。然而,亚临界和鼓式锅炉不强制使用冷凝水抛光机。

尽管娜奥和娜娜人事军官不允许在AVT中使用,这些化学品可以在启动条件下使用,也可以在紧急污染期间作为反应使用。直流锅炉和超临界锅炉中的给水固体应小于0.05 ppm。AVT(R),AVT(O)或OT用于这些高压锅炉。给水的pH值应保持在9.3到9.5之间。典型的化学物质是氨和联氨,仅适用于含铜基给水加热器(FWH)的机组;总硬度应为零左右。

结转和上篮问题

汽包的夹带会导致下游出现重大问题,如高温过热器/再热器回路腐蚀。也,腐蚀,污垢,高压和低压汽轮机可能出现应力腐蚀开裂问题。

携带有两种方式,机械(由于分离设备差和汽包水位高而留下小水滴和蒸汽)和蒸汽携带。二氧化硅是挥发性的,可能会引起挥发性携带物的问题。碱性增加了悬浮物的携带量。蒸汽携带很难控制;最好的方法是减少给水中不需要的固体。

许多锅炉在上火上花费了大量时间,等待进一步使用。如果没有从水侧去除氧气,管子可能出现局部点蚀和腐蚀,尤其是在沉积物下面。大多数氧点蚀都可能发生在堆放期间。

盐的存在可以加速锅炉钢的腐蚀。在停机后的最初几分钟到几个小时内,当存在潮湿和充气的环境以及较高的金属温度时,腐蚀活性明显较高。短期停机的机组循环和快速停机/启动比长期停机更有害,计划停机,有控制停机。

短期上篮包括整夜或周末。典型的上篮程序是热/热启动时的湿上篮。短期上架假设机组需要在相对较短的通知时间内运行。中间上篮包括超过一个周末和几个星期的时间段。这段时间可能是相对较短的计划停机时间。可以采用干湿法。长期上篮需要几周到几个月的时间。这段时间可能包括重大设备维修,计划停机,或由于系统负载要求而进行的长期叠加,包括封存。可采用干湿两种方法。可以根据基础设施的可用性作出决定,以维持潮湿或干燥的条件。

停机前,应通过连续和底部排污逐步提高排污率。可能需要增加化学进料速率,以通过更高的排污速率抵消额外的化学损失。必须降低固体含量以防止潜在的沉淀。当水冷却而关闭锅炉时,大多数固体的溶解度降低,它们沉淀下来。重要的是要用脱气的除盐水防止腐蚀,存款积累,以及启动期间的水侧应力辅助腐蚀(腐蚀疲劳)。在这段时间内,腐蚀疲劳的风险要高得多,因为瞬态应力更高,化学成分难以控制。

锅炉和余热锅炉水侧问题

水与钢反应,在水冷壁和省煤器管的内径(ID)表面形成氧化铁。锅炉中其他地方形成的氧化铁,有意添加的给水化学品,给水腐蚀产物会沉积在管内径表面。这些沉积物在存在重力和流动中断(如管对接焊缝根部焊道)的地方沉淀。也,高热流区(大约高于燃烧器高度10英尺)容易形成厚沉积物。

在HRSGs,这些沉积物积聚在高压蒸发器的热侧,并产生管束。在接触水的管子里,由于钢(被动层)和水的作用,通常较薄的内层是致密的;由于固体颗粒的沉积,较厚的外层是多孔的。UDC通常出现在顶管中,鼻弓的顶部,在燃烧器高度,大量沉积物可能积聚。

随着沉积物的发展,管温升高,由于镀层的导热系数远小于钢管的导热系数。最终的结果是较高的金属温度,更厚的沉积物和更快速的腐蚀。通过沉降悬浮颗粒固体在ID表面形成沉积物,通常情况下,氧化铁和给水化学物质通过在多孔沉积物中沸腾而收集。厚沉积物下面可能形成局部酸性或碱性腐蚀环境,导致严重的墙体浪费。

厚而坚韧的沉积物也能促进在超过1200 psi压力下运行的锅炉中的氢损害(图1)。氢损伤很少发生,很少或没有壁变薄,但在大多数情况下,损伤发展,严重的壁损。在酸性条件下,氢离子与钢反应形成带正电的铁离子和原子氢。氢损害在酸性环境中更为普遍,但它也可以发生在非常基本的环境中。

1。这张图片显示了发生厚边破坏的顶棚管的内部。这是从一个45岁的巴布科克和威尔科克斯锅炉,以2400磅/平方英寸的鼓压力运行。管子材质为SA-210 A1钢,在内径(ID)上有很厚的沉积物。礼貌:David N.法国冶金学家

酸性磷酸盐腐蚀是水侧UDC的第二种腐蚀方式。当给水化学物质的正确组合和局部流动中断或局部浓缩机制出现厚沉积物时,就会发生磷酸盐腐蚀。

UDC的第三种形式是腐蚀性攻击。苛性碱通过蒸发留在氢氧化物后面的水而浓缩在沉积物中。另一种腐蚀性侵蚀是在没有厚沉积物的情况下凿出的表面;第二种模式通常是由于给水紊乱和/或偏离核沸腾(DNB)。负载循环和低负载条件可促进腐蚀性清根(图2)。

2。该图显示了一个发生薄壁过载故障的旋风顶管。它来自一个20年前的锅炉,当时是负荷循环。管子材质为SA-178C钢。未发现身份证存款,但它的ID表面有腐蚀性的刨削。礼貌:David N.法国冶金学家

在余热锅炉装置中,对FAC和随后的UDC的敏感性要比传统装置高得多。因此,HRSGS中不使用氧气清除化学品(允许使用机械清除剂)。也,这些装置应采用全铁冶金而非混合冶金设计。混合冶金可用于相对较低的ph值为8.8至9.2的FWH;然而,所有铁冶金在fwhs可以在稍微高一点的pH值9.2到9.5。较高的酸碱度会降低氧化铁的溶出度。因此,在较高的酸碱度条件下,可以缓解单相FAC问题。铜基材料可能仍然存在于冷凝器中。

沉积下腐蚀

沉积物通过将悬浮颗粒固体(通常是氧化铁)和给水化学品沉淀在多孔沉积物中而在ID表面形成。厚沉积物下面可能形成局部酸性或碱性腐蚀环境,导致严重的墙体浪费。溶解过多的氧气也会提高损耗率。此外,停机期间,水可以停留在水平管或低处,暴露在空气中的氧气中,导致氧化腐蚀。因此,在线或离线时可能发生氧化腐蚀。

由于UDC的存在,在厚沉积物下面会出现明显的管子损耗。导致管子过热的厚沉积物会导致膨胀和蠕变退化。厚沉积物和适当的腐蚀环境也可能导致氢损害,酸性磷酸盐腐蚀,以及ID表面的腐蚀性腐蚀。给水污染(冷凝器泄漏)化学问题,未经处理的水进入蒸汽循环,而化学控制策略不充分/不适当是矿床堆积和UDC的主要原因。

氢损伤。氢损伤是水侧UDC的主要模式。氢损伤很少发生,很少或没有壁变薄,但在大多数情况下,损伤发展,严重的壁损。氢损害在酸性环境中更为普遍,但它也可以发生在非常基本的环境中。

在基本条件下,氢氧化物离子与铁反应形成铁酸盐离子和原子氢。原子氢被困在沉积物下面,沿着铁素体晶界扩散到钢中。钢中的碳化铁与扩散的氢反应形成一个大分子甲烷。这种大的甲烷分子不能通过晶界扩散,所以它聚集在那里并产生巨大的压力,导致晶界裂纹(图3)最后是一个很厚的边缘,低延性破坏。根据损坏程度,显微组织中也可能发生完全脱碳。最终结果是含有晶间裂纹并脱碳的微观结构。

三。这张图片显示了断裂面脱碳,晶间裂纹,放大倍率为250倍的SA-210 A1碳钢管材料的晶界裂纹。礼貌:David N.法国冶金学家

酸性磷酸盐腐蚀。酸性磷酸盐腐蚀是水侧UDC的第二种腐蚀方式。当给水化学物质的正确组合和局部流动中断或局部浓缩机制出现厚沉积物时,就会发生磷酸盐腐蚀。在水处理化学品中过量添加一或二磷酸钠会导致磷酸盐腐蚀。

腐蚀产物为白色或灰色水镁石(Nafepo)加入磷酸三钠不会引起酸性磷酸盐腐蚀。这种腐蚀集中在磷酸盐隐藏处。这些故障是典型的过载故障,没有明显的微观结构退化。如今,由于化学实践的改进,酸-磷酸盐腐蚀失效很少。

腐蚀性腐蚀。UDC的第三种形式是腐蚀性攻击。苛性碱通过蒸发留在氢氧化物后面的水而浓缩在沉积物中。这种损耗发生在厚层与钢之间。

第二种形式是腐蚀性气刨。在适当的流量和酸碱度条件下,苛性碱可能集中在形成的蒸汽泡边缘。如果锅炉化学成分中氢氧化钠(NaOH)含量过高或氢氧化钠局部浓度过高,会显著增加管道损耗。在这种情况下,不存在沉积物,形成的形态是光滑的,波纹状的,清洁ID表面。

苛性碱去除保护性氧化铁,裸钢与NaOH反应生成亚铁酸钠(NaFeO)或亚铁酸钠(NaFeO)受影响的表面似乎是平滑的和波状的。典型故障是过载破裂,没有明显的微观结构退化(图4)。可能存在dnb条件,导致稳定的薄膜或蒸汽覆盖。腐蚀性物质(氢氧化物)集中在覆盖层/气泡边缘,造成严重的金属损失。大多数时候,氢氧化物过多引起的化学混乱在腐蚀性气刨中起主要作用。紧密的化学控制策略和内螺纹管可以消除腐蚀性气刨。

4。这张图片显示超载断裂,铁素体和珠光体,在SA-178 C碳钢管材料中放大250倍。礼貌:David N.法国冶金学家

流动加速腐蚀

FAC仍然是余热锅炉和常规锅炉的主要失效机制之一。虽然它已经被认可了50多年。早些时候,单相FAC非常熟悉。然而,直到二十年前才清楚地了解到两相流。

由于流体通过低压蒸发器管时,从液体到蒸汽的体积显著增加,导致较高的流体速度,因此HRSGS中的FAC尤其高。也,多压力系统和流体体积的变化对余热锅炉的热效率有显著影响。FAC可能是UDC的前兆,因为铁从给水系统输送到高热通量区域。给水污染是另一个主要的沉积物来源,沉积在高热通量区和惰性回路中。

fac只是保护性磁铁矿在适当环境下的溶解;当湍流存在时,这种溶解的磁铁矿被运输。这一过程在一个周期内重复,以便以更快的速度发生损耗。FAC可以发生在单相(仅水)和两相(水和蒸汽混合物)中。流体中较高的干度分数降低了对两相流的敏感性,完全消除了饱和蒸汽中的流。

操作温度对氧化物的形成和溶解起着重要作用。在更高的温度下,氧化铁的形成是由温度控制的。在中等温度下,磁铁矿层多孔不规则,使其易受FAC的影响。然而,氧化铁的形成在低温下是有限的,它完全取决于系统内的化学性质。

单相FAC通常与锅炉给水泵和附近部件(如除氧器和给水管道)相关联。单相FAC与桔皮表面外观及V形标志一致。两相FAC损伤通常出现在源部件和接收部件之间的压差中。马蹄坑,珐琅样外观,老虎条纹红、黑两种颜色有明显的色差是两相流色谱的特点。

单相FAC发生在100F到400F之间,峰值损坏发生在280F左右。另一方面,两相流发生在温度略高的250F到500F之间,峰值损伤在300F左右。还原环境(<10ppb氧气)对单相FAC有显著影响。磁铁矿的溶解度随氧化环境的变化而降低。因此,建议使用OT或AVT(O)运行机组,而不在直流锅炉中特别添加氧气净化化学品。超临界机组,以及HRSGS。然而,这种化学反应与给水系统中的混合冶金(铜基设备)发生冲突,因为铜可以在还原环境下运行。

虽然建议使用OT(30–150 ppb氧气),出于多种原因,强烈阻止空气泄漏。在一些鼓单元中,由于漏气,化学成分与颜色外观不一致。清除氧气的化学物质被更多的空气消耗在泄漏中,给水成分变为红色(赤铁矿[Feo]和氧化铁水合物,而不是磁铁矿o)这可能对碳钢部件有利;然而,它对铜基设备和铜运输有不利影响。

氧化还原电位对两相FAC没有任何影响,因为氧化电位与汽相有关,与液相接触的表面仍然对FAC敏感。因此,促进氧化环境对两相流活化系数没有有利影响。这种现象很容易与颜色外观区分开来(图5)。布莱克深色外观来自还原环境,红色外观来自氧化环境。

5。这张图片显示了低压汽包内两相流加速腐蚀。礼貌:David N.法国冶金学家

材料的选择在单相和两相流中起着重要的作用。研究表明,碳钢材料易受表面活性剂的影响。向钢中添加铬会由于存在稳定的氧化铬而降低氧化物的溶解性。在控制FAC的选项有限的复杂情况下,材料升级可能是降低FAC的唯一选择,铬含量越高,对FAC(单相或两相)的敏感性越低。因此,在慢性FAC病例中,建议将材料升级至至少1-1/4 Cr钢。

FAC的另一个重要方面是湍流。光滑管道/管道中的层流不会导致FAC。它需要湍流(减速器,弯弯曲曲,除气器壳体,阀门,用于溶解氧化物的大量运输。给水的酸碱度对磁铁矿的溶解有显著影响;这是第二个最重要的因素,为FAC。当pH值较高时,磁铁矿的溶解性较小。然而,在给水系统中含有混合冶金成分的汽包锅炉中,由于铜在较高的ph值下容易腐蚀,因此对ph值有限制。对于各个压力阶段(如可能),可能需要用不同的pH值控制余热锅炉机组,以缓解FAC问题。

电厂的水处理方案应包括在电厂/HRSG的设计阶段。因此,材料选择,尤其是在给水系统中,应取决于水处理方案。尽管如此,如果水处理方案是根据工厂的冶金选择的,那么,电厂可能需要在潜在的FAC问题下运行。确保给水换热设备中的材料升级后,水处理程序发生变化。如果不及时进行升级,碳钢材料可能会发生严重损耗。碳钢倾向于氧化环境,而铜基材料则倾向于降低相对较低的pH值。

腐蚀疲劳

腐蚀疲劳,有时被称为应力增强或应力辅助腐蚀,描述由于高应力区域局部开裂导致灾难性失效的水侧条件。这些故障通常发生在工作空间中。问题出现在水冷壁和附件的省煤器中的湿管中,如Buck Stay附件,在管子较冷的一侧。有时,损伤是一系列同心裂纹环,在外部勾勒出连接焊缝的轮廓。

故障主要发生在管子的冷端。然而,腐蚀疲劳仍然存在于管的热侧或膜的沿线。在经济器中,在弯管处会产生应变,焊缝,以及热影响区。腐蚀疲劳期间的腐蚀成分包括:

    低pH值
    过多的含氧水
    ■氯化物和硫化物形式的污染物

启动条件包括一个热水墙和一个相对凉爽的支撑结构。冷却器支柱附件防止管子热膨胀,从而导致膜的压缩。在风箱里,预热器助燃空气可能比水冷壁更快地膨胀支撑钢,并使管道平行于膜拉伸。不管温差如何,施加的应变在炉内产生。

通过腐蚀疲劳裂纹的横截面显示不规则,球茎状,或裂纹表面形状;裂纹尖端通常是钝的或圆形的(图6)。裂纹两侧的不均匀性表明,即使在裂纹形成之后,也会发生几次腐蚀。在化学清洗过程中,这些裂缝可能会扩大。清洗后可能会发现大量泄漏,随着氧化物或腐蚀碎片的清除,堵塞物被清除,这种形态的裂纹在循环装置中更为常见。

6。这张图片显示了在63倍放大率下SA-178碳钢管材料的腐蚀疲劳裂纹。礼貌:David N.法国冶金学家

防止水侧问题的指南

通过适当的冶金选择,可以尽量减少水侧问题。适当的水处理方案,定期取样,化学清洗,以及适当的维护,操作,以及上篮程序。以下指南将有助于缓解或减少水边问题:

    定期清洁锅炉管。清洁的锅炉可以消除潜在的UDC和磷酸盐隐藏问题。
    机组闲置时(短期或长期),避免氧气和水分的混合。在向大气中打开装置之前,用点火器小心地将其干燥。
    从代表性区域定期取样。这可以在严重的水边问题变得灾难性之前识别出来。
    在高热通量区域使用内螺纹管,以减少腐蚀性气刨和UDC。
    避免给水化学紊乱,管内冷却液流量减少,过度燃烧/排污,以及负载摆动,这些都有助于腐蚀性刨削。分流限制也可以促进腐蚀性气刨。
    防止厚沉积物污染源。一旦污染进入,立即关闭装置。
    减少管道内的流动中断。例如,对焊时避免使用垫环。
    选择机组特定的给水处理程序。在2500psi压力下运行的汽包机组可采用平衡磷酸盐控制。但避免使用单磷酸钠或二磷酸钠。
    控制给水化学中的腐蚀性水平。
    通过排污,尽可能减少颗粒氧化铁的含量,以防止形成厚的氧化皮。然而,注意,大排污可能会抵消给水化学作用,可能导致其他问题。
    监测高热通量区以及高应力区的UDC和腐蚀疲劳;分别。
    进行无损检测以识别UDC和氢损伤,特别是在高压蒸发器管上,倾斜管,车顶管,以及高热通量区。所有氢损坏的管子都应更换;化学清洗不能清除这些极厚和极顽固的沉积物。
    如果发生重大污染事件,关闭工厂并进行化学清洗。在此期间长时间操作可能会对压力部件产生不利影响。
    ■避免在氢损坏和腐蚀疲劳的管道上进行补焊,以及薄壁管(小于0.125”),因为可能烧穿,这会导致流量中断。也,水侧沉积物中的铜如果在焊接前不去除,会扩散到管道中。导致脆化。
    选择与FWH管道冶金一致的水处理方案,并在FWH冶金升级后改变给水化学。所有铁冶金系统(尽管冷凝器可能含有铜基材料)应采用OT或AVT(O)操作,最佳pH范围为9.2至9.6。应防止漏气。混合冶金装置,也就是说,含铜基材料的FWH,需要减少环境以防止铜腐蚀。应在9.0至9.3的pH范围内操作。然而,请注意,相互连接的碳钢部件可能容易受到FAC的影响。
    在继续之前,彻底分析提议的系统修改。如果没有一个彻底的案例研究,改变几何结构以减轻FAC可能无法提供卓有成效的结果。损伤模式可能会转移到不同的位置或加剧。在易受FAC影响的区域,从碳钢升级到含铬量较高的低合金钢,结果令人满意。
    控制具有氧化电位的单相FAC。两相FAC不能随氧化电位降低,然而,因为氧化能力与气相有关。选项仅限于控制两相流。大部分时间材料升级到低合金钢可能是唯一的选择,以减少两相流。
    将FWH冶金从铜升级为不锈钢后,将化学成分从还原电位转变为氧化电位,否则,碳钢部件可能会发生严重的FAC损坏。
    保持适当的酸碱度。低pH条件对点蚀起着重要作用。腐蚀疲劳,UDC,以及单相和两相FAC。
    对于所有铁冶金,保持给水中的铁含量低于2 ppb。注意,具有OT的系统产生的铁浓度低于1 ppb。在混合冶金系统中,铜含量应小于2 ppb。
    实施全面的FAC计划,以管理FAC损坏。应使用检查和无损技术评估FAC损坏。
    通过向低压汽包中添加化学品(NaOH或磷酸盐)来控制低压回路中的FAC,但仅当低压汽包不向IP/HP回路或减温器提供进料时。
    在氧化环境中运行多压力余热锅炉系统,如AVT(O)或OT,不添加清除氧气的化学物质。HRSGS应设计为全铁冶金或升级,以防止FAC和UDC问题。
    监测给水和低压汽包中的铁浓度。结果将提供FAC是否激活的指示。给水中的总铁浓度应小于2 ppb,汽包中的总铁浓度应小于5 ppb,以消除激活FAC的可能性。
    通过无损检测检查管道,如线性相控阵或射线照相术,对于易受腐蚀疲劳影响的区域的腐蚀疲劳开裂,更换腐蚀疲劳损坏的管子。遵循电力研究所的指南,确定易受腐蚀疲劳影响的区域。应避免在腐蚀疲劳损坏的管道上进行补焊,因为补焊会因较高的残余应力而加剧腐蚀疲劳。

由于瞬态应力,降低斜坡速度,除了给水化学,对腐蚀疲劳的发展起着重要作用。腐蚀疲劳是在足够大的应力的协同作用下发生的,其应力足以使磁铁矿(铁)断裂。o)高氧浓度或低ph的水垢和给水。

成功的工具

常规电厂或余热锅炉的成功运行主要取决于水/蒸汽侧化学。需要实施多种策略的组合,以尽量减少锅炉/余热锅炉管道故障,并提高电厂的可靠性和可用性。

第一,需要将补给水/冷凝水中的杂质降至要求的目标水平。这可以通过使用冷凝水抛光机来实现,补给水净化,排污,除氧。在第二种方法中,选择并保持正确的给水化学,以控制酸碱度和氧气控制。第三,评估和管理超出规定范围的长时间运行中的化学控制策略,入口问题应急协议,负载摆动,启动/关闭,以及上篮程序。压力部件的大部分内部损坏可能是由于偏移条件而不是正常操作造成的。

电厂人员培训应连续进行,以保持压力部件的高质量给水。在现实环境中,不可能预防每种水边破坏模式。然而,了解和定位敏感位置以及合适的植物化学知识可以使生活更容易。此外,通过将适当的资源分配到适当的位置,可以更有效地管理定期维护。

了解故障发生的地点和原因,除了连接未知的点,对植物有深入的了解。最终,重大和灾难性故障,以及对内表面的流行性破坏,可以预防。ω

-拉玛SKoripelli博士学位,体育课邮箱:rkoripelli@davidnfornch.com)是大卫N的技术总监。法国冶金学家。