教你余熱發電鍋爐停用后如何保養
鍋爐停爐后的維護保養,主要是為了防止鍋爐被腐蝕。鍋爐在停運期間,受熱面因吸收空氣中的水分而形成水膜,水膜中的氧氣與鐵起化學反應生成鐵銹。如果鍋爐停運后,未將鍋爐內的水排放或因有的部位水無法排盡,致使一些金屬表面仍被水浸潤著,則同樣會因空氣中大量的氧溶解在水中,使金屬遭到溶解氧腐蝕。被腐蝕的鍋爐投入運行后,鐵銹在高溫下會加劇腐蝕的深度,擴大腐蝕的面積,氧化鐵不斷剝落,致使鋼管強度降低,鍋爐使用年限縮短。停用腐蝕是金屬損害的最主要形式之一,其損害大大超過了工作時的腐蝕。所以,做好停爐的保養工作,是保證鍋爐安全運行必不可少的重要措施,對防止和減緩鍋爐的腐蝕,延長鍋爐的使用壽命,有著十分重要的意義。
1 引起停用時腐蝕的因素
鍋爐的腐蝕主要是因為水汽系統內部有氧氣及金屬表面潮濕,容易在表面形成水膜,而導致水膜中的鐵與氧氣反應發生腐蝕。引起停用腐蝕的主要因素有以下幾個方面。
1.1 金屬表面的清潔程度
對余熱發電鍋爐,像窯頭鍋爐(AQC鍋爐)由于受熟料粉影響,窯尾鍋爐(SP 鍋爐)受生料粉的影響,在蒸發器、過熱器表面經常會沉積一些顆粒。這些沉積物的存在,在鍋爐正常運行時,阻礙受熱面熱交換;在鍋爐停運時,又導致鍋爐腐蝕。特別是窯頭鍋爐(AQC鍋爐),由于受溫度影響,一旦發生爆管而未能及時清理,流出的水和蒸汽在原有的沉積物作用下,很容易積垢,也很容易形成水渣。這些沉積物和水渣與受熱面因電位不同,形成了陰陽極,這種氧濃度差異的原電池的存在,是腐蝕速度增加的重要原因。
1.2 含鹽量
在制純水的過程中,雖然通過加入藥物使一些離子沉淀后排出,但仍不可避免其存在。一般來說,水的含鹽量越高,腐蝕的速度越快,水的電阻就越小,腐蝕電池的電流就越大。但水也有區別,一般水中含有碳酸根和磷酸根時,就會在鐵的陽極區生成難溶的碳酸鐵和磷酸鐵保護膜,從而降低鐵的腐蝕速度;如果水中含有氯離子,由于氯離子容易被金屬表面所吸附,并置換氧化膜中的氧,形成可溶性的氯化物,氧化物的保護膜被破壞,會加速金屬的腐蝕過程。
1.3 濕度
對放水停用的設備,金屬表面的潮氣對腐蝕速度影響很大,因為在有水分的大氣中,金屬的腐蝕都是表面有水膜時的電化學腐蝕,而大氣中濕度越高,越易在金屬表面結露,形成水膜,造成腐蝕的增加。在大氣中,各種金屬都有一個腐蝕速度呈現迅速增大的濕度范圍,濕度超過臨界值,金屬腐蝕速度急劇增加;低于此值時,金屬腐蝕很輕或幾乎沒有腐蝕。
2 按照停用時間長短保養
(1)鍋爐停爐時間為 5d 以內,一般采取余熱烘干的方法對鍋爐進行防腐工作。鍋爐開始甩爐后,當鍋爐入口溫度降低到 150℃時,可以將鍋爐的定期排污、連續排污、聯箱排污全部打開,將過熱器及汽包的排空閥也全部打開,排空并烘干鍋爐內部的水和蒸汽。待鍋爐緩慢冷卻后,將鍋爐本體的人孔門及汽包的人孔門打開,對其內部進行檢查,并將檢查結果記錄歸檔,以便根據腐蝕情況采取相應的措施。
(2)鍋爐停用5d到一個月以內,采用氨液法對鍋爐保養。鍋爐停運后,放盡汽包、蒸發器、過熱器內的存水,用氨液作為防銹蝕介質通過加藥裝置加入汽包,充滿鍋爐。使用此方法時,要求所有連續排污、定期排污閥門、人孔門必須關閉,防止空氣進入。具體使用的氨濃度按鍋爐大小進行調整,因氨液呈堿性,加入氨,使水堿化到一定程度,有利于鋼鐵表面形成保護膜,可以減輕腐蝕。
使用這種方法對鍋爐保養,需要注意兩個方面,一是由于濃度較大的氨液對銅合金部件有腐蝕,因此使用此保護前應隔離接觸銅合金部件,特別是凝汽器銅管。另外,啟動鍋爐時,也就是在鍋爐取風前,應加強汽包到省煤器之間的反沖洗,即鍋爐上水后,要加強排污,降低爐水中氨的含量。鍋爐啟動后,在并汽前,應檢測蒸汽中氨含量<2mg/kg 時方可向主蒸汽并汽。
(3)鍋爐停用 1~3 個月內,采用氨-聯胺保養方法。這種方法在余熱發電方面用得較少,主要是因為一般情況下窯停運時間不會那么長。氨-聯胺法:氨的作用主要是調節給水的pH 值,聯胺的作用是去除給水中的氧。在常溫下,聯胺不是直接與氧反應去除氧,而是起陽極緩蝕劑的作用,因此需要量相對較多。
鍋爐停運后,放盡鍋爐內的存水,用加藥裝置加入聯胺并用氨調節pH值的給水,保證水的pH值為9.4~10.5,同時保持水中聯胺相對過剩。這種方法需要在保護期內定期檢查聯胺的濃度和給水的pH值。鍋爐啟動前,應先將聯胺-氨液排放干凈并徹底沖洗。并汽前,打開鍋爐的啟動閥,將含氨的蒸汽向空排盡,化驗蒸汽中氨的含量<2mg/kg時方可并汽,以免氨的濃度過大而腐蝕凝汽器銅管。
(4)充氮法。這是鍋爐停用后一種簡單的防腐保護法,也是一種常用的保護方法。在鍋爐的壓力降至0.3~0.5MPa 時,接好充氮管,待壓力降到0.05MPa時,從鍋爐的最高處充入氮氣并保持壓力在0.03MPa以上,這樣能夠迫使重度較大的空氣從鍋爐的最低處排出,使金屬與氧氣零接觸。氮本身無腐蝕性,它的作用是防止空氣漏入鍋內。這樣做既可以驅除氧氣,又因呈堿性反應,更有利于防止氧腐蝕。這種方法適用于長期冷態備用鍋爐的保護,停用期限可達三個月以上。但是由于氮氣無色無味,吸入過多會減少身體攝入的氧氣含量,因此會對人體造成傷害。采用此辦法時,應特別注意人身保護。
3 結語
鍋爐停運保養應嚴格按照操作規程進行,根據停運天數和不同情況采用不同的保養方法,并定期進行檢查、記錄、歸檔工作。