熱力設(shè)備大修化學(xué)監(jiān)督檢查中典型案例分析ppt課件

1、熱力設(shè)備大修化學(xué)監(jiān)督檢查中熱力設(shè)備大修化學(xué)監(jiān)督檢查中典型案例分析典型案例分析四川省電力工業(yè)調(diào)整試驗(yàn)所四川省電力工業(yè)調(diào)整試驗(yàn)所 楊勝楊勝20132013年年4 4月月; 第一部分 大修化學(xué)監(jiān)督檢查中熱力設(shè)備結(jié)垢、積鹽和腐蝕特征;一、水冷壁結(jié)垢特征 1、亞臨界機(jī)組水冷壁結(jié)垢速率低，結(jié)垢量??； 2、亞臨界機(jī)組：強(qiáng)制循環(huán)爐比自然循環(huán)爐水冷壁結(jié)垢速率低，結(jié)垢量??；但強(qiáng)制循環(huán)爐比自然循環(huán)爐汽輪機(jī)積鹽高； 3、超臨界機(jī)組水冷壁結(jié)垢速率大，結(jié)垢量大； 4、;二、汽輪機(jī)積鹽特征：汽輪機(jī)積鹽明顯，鹽類成份復(fù)雜 1、全鐵機(jī)組整個(gè)熱力系統(tǒng)為無(wú)銅系統(tǒng)，水冷壁垢樣基本不含銅，但汽輪機(jī)高壓缸最后幾級(jí)葉片積鹽中銅含量卻很高；

2、 2、中壓缸葉片積鹽中硅酸鹽和硫酸鹽含量高，嚴(yán)重時(shí)吸潮現(xiàn)象明顯； 3、低壓缸葉片積鹽硅酸鹽含量高，葉片和圍帶銹蝕嚴(yán)重；;二、汽輪機(jī)積鹽特征 4、爐水采用磷酸鹽處理（PT、EPT）的機(jī)組，汽輪機(jī)高壓缸葉片積鹽中磷含量高； 5、爐水采用CT處理的亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)積鹽嚴(yán)重且銹蝕嚴(yán)重； 6、超臨界首次大修檢查時(shí)高壓缸葉片積鹽中磷含量也高； 7、給水采用AVT(R)、 AVT(O)和OT三種方式，在汽輪機(jī)高壓缸葉片積鹽中銅比例表現(xiàn)依次增大現(xiàn)象。;三、過(guò)熱器和再熱器氧化皮特征 1、過(guò)熱器和再熱器氧化皮含量高 2、T91過(guò)熱器管氧化皮含量高； 3、TP347H再熱器管氧化皮含量較低； 4、給水不同處理方式A

3、VT(R)、AVT(O)和OT對(duì)過(guò)熱器和再熱器氧化皮形成差異不大；;#1高加水室內(nèi)壁;五、FAC 3、超臨界機(jī)組水冷壁節(jié)流孔板堵塞，引起通流面積減小，管內(nèi)工質(zhì)流通不暢，引起水冷壁超溫嚴(yán)重時(shí)爆管。 內(nèi)螺紋垂直水冷壁管設(shè)計(jì)的超臨界采用節(jié)流圈控制溫度和流量偏差。在節(jié)流孔圈處，由于管內(nèi)徑和節(jié)流圈孔徑比例較大，孔內(nèi)外流速變化明顯，一方面節(jié)流閥有效通徑減小，前后壓降增大，使溶解于水中的膠體鐵雜質(zhì)由于局部氣化而析出；另一方面高流速的介質(zhì)為析出的膠態(tài)體鐵顆粒相互碰撞和聚合提供了條件，從而長(zhǎng)大在孔板邊緣著床，形成鐵鉤牢固粘附節(jié)流閥閥腔和閥芯。;五、FAC 4、汽輪機(jī)高壓缸熱通道腐蝕產(chǎn)物沉積明顯 給水FAC嚴(yán)重的

4、機(jī)組，給水膠態(tài)鐵含量高，并直接影響蒸汽，腐蝕產(chǎn)物首先沉積在高壓缸熱通道部位。葉片呈紅棕色，鐵溝較厚。給水采用AVT(R)的機(jī)組尤為明顯。; 5、取樣系統(tǒng)部分測(cè)點(diǎn)超標(biāo)和濾芯堵塞頻繁 FAC現(xiàn)象明顯的機(jī)組，高加疏水和給水（省煤器進(jìn)口）兩個(gè)測(cè)點(diǎn)中Fe3O4含量較高，在取樣系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一系列現(xiàn)象：(1)兩個(gè)取樣點(diǎn)濾芯臟污較嚴(yán)重，多為黑色顆粒，且堵塞頻繁，需要經(jīng)常更換；(2)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)流量周期性減小，需要定期疏通和排污；這是因?yàn)槟z態(tài)鐵在取樣系統(tǒng)節(jié)流處沉積；(3)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)鐵含量波動(dòng)大，經(jīng)常超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)；(4)采用0.45m孔徑微孔膜片過(guò)濾，可定量測(cè)定膠態(tài)鐵含量。; 給水化學(xué)工況的優(yōu)化是抑制FAC現(xiàn)象的有效手段

5、，其中給水pH值、溶解氧和ORP是3項(xiàng)基本的優(yōu)化參數(shù)。不同機(jī)組的有效化學(xué)工況優(yōu)化方向應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性和適應(yīng)性評(píng)價(jià)。; 第二部分第二部分 汽包鍋爐汽水分離設(shè)備缺陷引起的汽包鍋爐汽水分離設(shè)備缺陷引起的蒸汽通流部分積鹽嚴(yán)重分析蒸汽通流部分積鹽嚴(yán)重分析;一、汽水分離 汽包的汽、水分離效果差，產(chǎn)生機(jī)械攜帶，無(wú)疑會(huì)引起過(guò)熱器的積鹽。為了減少機(jī)械攜帶，鍋爐汽包內(nèi)設(shè)有旋風(fēng)分離器、波紋板和百葉窗等汽、水分離裝置。汽、水分離裝置的一次分離元件是旋風(fēng)分離器，一般沿汽包長(zhǎng)度方向分前后兩排或多排布置。一般地，汽、水分離過(guò)程如下：從汽包上升管來(lái)的汽、水混合物經(jīng)引入管沿著汽包壁與弧形襯板所形成的狹窄環(huán)形通道流下，軸向進(jìn)入旋風(fēng)分

6、離器的內(nèi)套筒，內(nèi)套筒裝有固定螺旋形葉片，使汽、水混合物產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，靠離心力的作用將水滴拋向內(nèi)壁，并沿壁流下。蒸汽則在內(nèi)套筒中部向上流動(dòng)。在螺旋葉片上部裝有波紋板狀環(huán)形導(dǎo)向圈，擋住蒸汽中夾雜的細(xì)小水滴，并引向內(nèi)外套筒之間的環(huán)形通道，返回汽包的水空間。這是第一次分離。; 被分離的蒸汽從進(jìn)入波形板分離器，蒸汽在波形板間經(jīng)過(guò)多次改變方向，依靠慣性力將水滴再次分離，水滴沿板面流下。這是第二次分離。 被分離的蒸汽以比較低的流速通過(guò)與汽包長(zhǎng)度方向垂直的波紋板干燥器，使已經(jīng)形成霧狀的殘余水滴能在波形板滴下，這是第三次分離。; 蒸汽經(jīng)過(guò)三次分離后由汽包頂部的飽和蒸汽引出管至頂棚過(guò)熱器。通過(guò)三次汽、水分離后，3

7、00MW及以上機(jī)組的飽和蒸汽輪機(jī)械攜帶率通常小于0.2%。汽、水分離效果最好的鍋爐可以達(dá)到0.01%以下。如果汽、水分離裝置不正常，或運(yùn)行控制不當(dāng)，機(jī)械攜帶就會(huì)增加。例如，汽包水位過(guò)高和過(guò)低，汽包壓力劇變(如負(fù)荷的快速變動(dòng)) 都容易使汽、水分離效果變差，污染蒸汽品質(zhì)。; 鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，有的旋風(fēng)分離器傾斜或倒了，使第一級(jí)汽、水分離失去了應(yīng)有的功能，蒸汽嚴(yán)重帶水使蒸汽的含鹽量增加。這種現(xiàn)象有時(shí)往往不能被覺(jué)察到，例如，蒸汽分甲、乙側(cè)取樣，在檢測(cè)過(guò)程中只檢測(cè)某一側(cè)，或檢測(cè)甲、乙蒸汽的混合樣，分離效果不好的一側(cè)，蒸汽流量所占比例太小，這都能導(dǎo)致蒸汽通流部分的積鹽。;二、設(shè)計(jì)問(wèn)題 目前發(fā)現(xiàn)引起汽水分離效

8、果差的設(shè)計(jì)因素主要包括以下幾個(gè)方面：a.汽水分離器設(shè)計(jì)的出力太大，或設(shè)計(jì)的臺(tái)數(shù)過(guò)少，在高負(fù)荷下汽水分離器超出力。b. 在啟、停鍋爐時(shí)，汽包壁與弧形襯板因溫度差引起的溫度應(yīng)力將弧形襯板拉裂，造成蒸汽短路。;三、制造缺陷和安裝問(wèn)題 汽包壁與弧形襯板所形成的狹窄環(huán)形通道，由于弧形襯板非承壓元件，在制造焊接過(guò)程中采用點(diǎn)焊，運(yùn)行中很容易開(kāi)裂，造成蒸汽短路； 主要表現(xiàn)在汽水分離器安裝不牢固，運(yùn)行中傾斜，倒塌；百葉窗干燥器安裝不牢固，運(yùn)行中脫落等。;四、運(yùn)行問(wèn)題 因運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)引起的汽水分離效果差主要包括以下幾個(gè)方面：a.汽包水位控制的太高或太低； b.負(fù)荷升降速率過(guò)快；c. 鍋爐瞬間超出力。; 第三部

9、分第三部分 汽包內(nèi)大量黑色沉積物堆積分析汽包內(nèi)大量黑色沉積物堆積分析;汽包內(nèi)底部堆積的黑色沉積物; 取樣前汽包內(nèi)部圖; 取樣前汽包內(nèi)壁圖;旋風(fēng)分離器外壁圖;一、沉積物成份及組分分析結(jié)果 汽包內(nèi)黑色沉積物成份(SEM)分析結(jié)果(以氧化物表示）: Fe2O3：97.7； MnO2：1.2； Cr2O3：1.1 汽包內(nèi)黑色沉積物物相分析結(jié)果 FeM2O4占95.40%； Fe2O3占4.60%， 極少量SiO2；;二、原因分析 1、沉積物成分及物相分析除汽包內(nèi)沉積物外，系統(tǒng)中的沉積物主要以鐵的氧化物為主（主要為Fe3O4），汽包內(nèi)堆積的黑色沉積物為FeM2O4占95.40%； Fe2O3占4.60%

10、，極少量SiO2。說(shuō)明汽包內(nèi)沉積物非汽水系統(tǒng)正常運(yùn)行電化學(xué)腐蝕產(chǎn)物，而使合金鋼（鐵氧化物粉末）固態(tài)的轉(zhuǎn)移沉積所致。; 2、同時(shí)還發(fā)現(xiàn)機(jī)組檢修后曾出現(xiàn)未按要求進(jìn)行蒸汽徹底吹管，致使系統(tǒng)大量固態(tài)鐵粉末存在，隨著機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)入水系統(tǒng)，最后在汽包兩端沉積，而底部聯(lián)箱由于排污很難聚集。這是汽包兩端沉積物堆積多的主要原因。這種現(xiàn)象也在很多基建機(jī)組首次大修檢查被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，而后面大修時(shí)檢查汽包內(nèi)再未發(fā)現(xiàn)大量沉積物。主要是基建階段為了工期，對(duì)啟動(dòng)期間水汽品質(zhì)監(jiān)督不夠所致。;三、解決措施 1、大修期間對(duì)整個(gè)凝汽器、低加、高加及汽包等容器內(nèi)沉積物進(jìn)行徹底清除。 2、在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)按要求沖洗，加強(qiáng)機(jī)組啟動(dòng)期間水汽品質(zhì)

11、的化學(xué)監(jiān)督，保證機(jī)組啟動(dòng)期間水汽品質(zhì)。 3、進(jìn)行給水優(yōu)化處理試驗(yàn)。 4、爐水優(yōu)化處理試驗(yàn) 5、加強(qiáng)機(jī)組停（備）用保養(yǎng)工作，應(yīng)重視鍋爐熱爐放水參數(shù)的控制，可在采用機(jī)組滑停后繼續(xù)凝汽器抽真空法除去蒸汽通流部分的水分。;四、采取有效措施后檢查結(jié)果 底部：無(wú)積水情況，基本無(wú)沉積物，金屬表面呈鋼灰顏色 內(nèi)壁：汽側(cè)金屬表面鋼灰色、無(wú)鹽垢。 水側(cè)金屬表面呈鋼灰色、無(wú)銹蝕和鹽垢。 水汽分界線明顯、平整。 汽水分離裝置：旋風(fēng)筒無(wú)傾斜、脫落情況，百葉窗波紋板有四個(gè)脫落和無(wú)積鹽。見(jiàn)圖; 第四部分第四部分 高壓缸葉片積鹽銅含量高分析高壓缸葉片積鹽銅含量高分析;高壓缸第九級(jí)葉片;一、不同電廠高壓缸葉片積鹽分析結(jié)果項(xiàng)項(xiàng)目

12、目A AC CD DBE EF F600MW亞360MW亞300MW亞 600MW超臨界超臨界 CuO，20.817.35.820.7916.5874.04P2O5，8.4952.829.6-25.82-Na2O，19.9830.213.613.4217.9- Al2O3，6.872.71.813.318.17- SiO2，6.07-1.910.48- SO3，6.81-13.7- Fe2O3，30.987.147.118.1331.5311.94ZnO，-11.56給水AVT(R)AVT(O)AVT(R)AVT(R)AVT(O)OT爐水EPTPTPT-檢修次222112;二、高壓缸積鹽特征分

13、析 1.亞臨界和超臨界機(jī)組高壓缸葉片積鹽中銅比例高； 2.給水采用不同處理方式,高壓缸葉片積鹽中都含銅； 3、積鹽部位都主要位于高壓缸最后兩級(jí)上； 4、高壓缸葉片pH測(cè)定都大于8.0；;二、高壓缸積鹽特征分析 5、銅含量百分比與積鹽量成反比； 6、 AVT(R) 、AVT(O)與OT都會(huì)出現(xiàn)高壓缸銅積鹽現(xiàn)象； 7、高壓缸葉片磷酸鹽與爐水處理方式相關(guān)； 8、高壓缸葉片積鹽中鐵含量主要取決于給水處理方式和停（備）用保養(yǎng)； 9、首次檢修高壓缸葉片積鹽中磷主要來(lái)源于基建堿洗殘留物，在啟動(dòng)時(shí)為完全沖洗干凈，由蒸汽攜帶沉積在葉片上。;三、全鐵機(jī)組含銅部件 1、主給水管道 15NiCuMoNb5 （Wb36

14、）含銅0.50.8%; 2、凝結(jié)水泵葉輪、軸套、軸封加熱器 閥門(mén)閥芯、泵密封材料等 3、屏過(guò)、高過(guò)、高再管道;四、銅鹽形成時(shí)機(jī)分析 為搞清楚銅鹽形成時(shí)期和分布特征，是基建沉積還是正常運(yùn)行中均勻沉積，以此來(lái)證明其成因和生長(zhǎng)趨勢(shì)，為此對(duì)高壓缸葉片積鹽進(jìn)行了分層分析，結(jié)果如下：;高壓缸葉片積鹽分層元素分析結(jié)果項(xiàng)目項(xiàng)目最表層最表層內(nèi)層內(nèi)層最內(nèi)層最內(nèi)層O23.2731.036.15Na14.013.411.72Fe26.9918.6915.28P10.4312.8513.92Cu17.216.5115.28Mn0.960.580.38Ca0.000.230.49;高壓缸葉片積鹽分層分析 最表層積鹽中含F(xiàn)

15、e、Cu、Na、Mn元素的比例越高，同時(shí)積鹽內(nèi)層中含P、Ca元素的比例遠(yuǎn)高于最表層。這就說(shuō)明含F(xiàn)e 、Cu、Na、Mn的鹽主要形成于機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，而含P、Ca元素的鹽主要形成于機(jī)組啟動(dòng)的初期。同時(shí)從比例變化也可以判斷，各種雜質(zhì)在運(yùn)行過(guò)程中的變化情況，如Fe、Cu元素的鹽類，在不考慮含P、Ca元素的鹽類所占比例外，在機(jī)組運(yùn)行整個(gè)周期中變化幅度很小，即說(shuō)明這類鹽的形成是基建均勻穩(wěn)定積累而成的，這與由于長(zhǎng)期FAC造成的銅鹽沉積的原因分析相吻合。;高壓缸葉片積鹽分層分析 含Na鹽的分布也是表層遠(yuǎn)高于內(nèi)層，根據(jù)電廠凝結(jié)水精處理氫型運(yùn)行是在運(yùn)行初期投運(yùn)，而后面主要以氨化運(yùn)行為主的情況，初步考慮精處理氨化

16、運(yùn)行會(huì)對(duì)給水、爐水和蒸汽含Na量產(chǎn)生影響。氨化運(yùn)行導(dǎo)致水汽Na增加是普遍現(xiàn)象，但對(duì)汽輪機(jī)葉片積鹽行為的影響還需要深入的研究。;五、銅鹽形成原因分析 1、熱力系統(tǒng)中有管材和部件采用了銅合金材質(zhì)如主給水管道（WB36)、凝結(jié)水泵葉輪、軸套、軸封加熱器 閥門(mén)閥芯、泵密封材料等在運(yùn)行中腐蝕，腐蝕產(chǎn)物含銅； 2、根據(jù)水汽物化特性，以及銅在蒸汽中的溶解沉積特性，可知在整個(gè)熱力系統(tǒng)中，高壓缸是含銅雜質(zhì)的最終沉積部位； 3、由于整個(gè)系統(tǒng)的銅腐蝕產(chǎn)物經(jīng)過(guò)溶解，攜帶后，幾乎全部沉積在高壓缸葉片上，所以導(dǎo)致該處銅含量比例被局部放大。;六、解決措施 1、給水采用氧化處理AVT(O)、OT降低給水系統(tǒng)腐蝕（主要是FAC

17、），減少給水中銅含量，從而減輕蒸汽對(duì)銅的攜帶； 2、如果給水采用氧化處理AVT(O)、OT，通過(guò)評(píng)估不能有效減輕蒸汽對(duì)銅鹽的攜帶，給水應(yīng)采用AVT(R)處理，因?yàn)镃u+比 Cu2+揮發(fā)性小，蒸汽對(duì)Cu+比 Cu2+攜帶小。 3、檢修期間應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)葉片沉積物進(jìn)行徹底清除。; 第五部分 中壓缸葉片吸潮嚴(yán)重分析;中壓缸第五級(jí)葉片接缸時(shí)照片;中壓缸第五級(jí)葉片接缸后一天照片;一、中壓缸第五級(jí)葉片積鹽成份分析結(jié)果（以氧化物表示）序號(hào)序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)項(xiàng)目分析結(jié)果分析結(jié)果1Na2O35.652Al2O302.003SiO243.924P2O501.255SO303.706Fe2O313.48;中壓壓缸各級(jí)葉片

18、pH值測(cè)量結(jié)果級(jí)數(shù)級(jí)數(shù)12345 5pH139-10111213;二、原因分析 第5級(jí)葉片上沉積物形態(tài)和成分分析結(jié)果表明，沉積物主要成分為硅酸鈉和氧化鐵，以及少量磷酸鈉和硫酸鈉等。由于第5級(jí)葉片硅酸鈉含量高，沉積物組分表現(xiàn)吸潮性強(qiáng)，所以一天后第5級(jí)葉片表面濕潤(rùn)，手感粘稠是由于硅酸鈉含量高所致，紅色為氧化鐵的顏色，氧化鐵與沉積物混合在干燥狀態(tài)表現(xiàn)為紅褐色，而吸潮后則為橙紅色，第5級(jí)剛好為四段抽氣口，氧化鐵主要為停用腐蝕和啟動(dòng)過(guò)程中大量富氧濕蒸汽進(jìn)入中壓缸內(nèi)，以及機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，在汽封嚴(yán)密性不良的情況下抽入空氣造成的腐蝕。去除沉積物后未發(fā)現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，結(jié)合各級(jí)pH都大于10.0，可以排除氯離子引起點(diǎn)蝕的可能。;三、解決措施 1、對(duì)汽輪機(jī)動(dòng)葉片、靜葉片、隔板及圍帶上進(jìn)行沉積物進(jìn)行有效清理； 2、加強(qiáng)機(jī)組啟動(dòng)期間水汽品質(zhì)的控制； 3、 保證凝結(jié)水精處理安全可靠的投運(yùn)。 4、采取有效措施特別是爐水處理，減小蒸汽對(duì)二氧化硅的攜帶，保證蒸汽品質(zhì)。; 第六部分第六部分 低壓缸葉片和圍帶銹蝕嚴(yán)重分析低壓缸葉片和圍帶銹蝕嚴(yán)重分析;低壓缸葉片及圍帶銹蝕照片;低壓缸葉片銹蝕照片;一、銹蝕產(chǎn)物成份分析結(jié)果（）項(xiàng)目項(xiàng)目O ONaNaSiSiClClCrCrFeFe銹