鍋爐水冷壁管結垢原因分析及處理措施

1、#31機組鍋爐水冷壁管結垢原因分析及處理措施-、水冷壁管結垢腐蝕檢查表一、#31爐水冷壁管結垢腐蝕檢查割管部位管樣安 裝年數(shù)結垢里結垢率腐蝕坑深（克/米2）（克/米2年）（毫米）前墻Z B數(shù)第81根（高16米）4向：725.58181.4約0.3背：112.3828.1約0.1前墻Z B數(shù)第85根（高16米）4向：632.75158.2背：121.4530.4后墻A 一 B數(shù)第根 （高30米）4向：429.16107.3約0.2背：118.2629.56約0.1A側墻爐前一 爐后第根（高20米）4向：306.3476.58約0.2背：165.641.4約0.1B側墻爐前一爐后數(shù)第140根（高2

2、4米）4向：360.3090.1約 0.15背：129.0432.26約0.1從表一可知：1）結垢量最大在標16ml 24-30m結垢量基本接近，都大于結垢量 300克/米2,水冷壁管垢量已經(jīng)超過 DL/T 794-2001火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則的清洗要求，應進行化學清洗。2）水冷壁管去垢后點蝕現(xiàn)象不明顯，發(fā)現(xiàn)一根水冷壁管鹽酸酸洗去垢后，水冷壁管鍍銅明顯，根據(jù)經(jīng)驗，在水冷壁管垢量 超標同時有銅垢的情況，很容易導致因超溫爆管事故的發(fā)生。3）垢量測定的結果表明，各爐墻向火側的垢量很高，且垢量很不均勻。結垢速率與熱負荷有直接 的關系，一般結垢速率高的地方，熱負荷就高，結垢速率的巨大差別表明水冷壁

3、 管的熱負荷不均勻。、#31爐水冷壁管垢樣成分分析表二#31爐水冷壁管垢樣成分分析氧 化 物Al 2O3SiO2P2O5SO3K2OCaOTiO2Cr2O3MnO2Fe2O3ZnO含 量5.58.63.61.60.55.40.91.11.570.60.7從表二垢成分分析結果表明：1）垢主要成分為鐵的氧化物，水冷壁氧化鐵垢沉 積主要是由于鐵的腐蝕沉積而致。腐蝕原因主要由于機組保養(yǎng)、機組啟動期間水 質(zhì)差、正常運行期間因凝汽器腐蝕泄漏、鍋爐運行燃燒調(diào)整及排污控制等原因引 起的。2）垢成分中硅、磷、鈣、硫酸根含量也較大，說明凝汽器泄漏而導致凝 結水、給水和爐水變差，只有加大磷酸鹽處理形成水渣通過排污才

4、能保證爐水水 質(zhì)合格。磷、鈣的沉積表明鍋爐排污的及時性不夠。三、正常運行水質(zhì)分析序號項目結果（最大/最?。┖细衤势骄细?率1除鹽水二氧化硅（科g/L）7.8/2.7100100導電率（s/cm）0.142/0.0521002給水溶解氧（科g/L）20/794.0197.26PH9.30/9.02100二氧化硅（科g/L）24.4/5.592.30鐵(wg/L)13.9/11.2100銅（ig/L）0.3/0.11003凝結水溶解氧（科g/L）30/1010098.82導電率（s/cm）0.337/0.22196.48硬度（mol/L ）01004爐水二氧化硅（科g/L）182.6/27.41

5、00100磷酸鹽（mg/L ）1.0/0.23100PH9.52/9.101005飽和蒸汽二氧化硅（科g/L）33.5/6.492.3095.97導電率（s/cm）0.1100鈉(>g/L)9.37/3.2595.626過熱蒸汽二氧化硅（科g/L）29.2/6.293.1696.26導電率（s/cm）0.12100鈉(>g/L)6.48/2.3595.627發(fā)電機定冷水導電率（s/cm）0.104/0.096100100PH8.27/8.02100硬度（mol/L ）01008循環(huán)水100100從表三可知：正常運行水質(zhì)合格率高。但在線化學儀表的準確性和投入率偏低,不能完全真實反映水

6、汽質(zhì)量四、#31機組啟動初期水質(zhì)報告表四#31機組啟動初期水質(zhì)報告測定項目測定結果啟動開 始2h4h6h8h給水硬度(0 5umol/L)0.60.40.40.40.4SiO2 (080ug/L)396.4171.289.587.456.2溶氧(< 30ug/L)5050505050凝結水硬度(0 10umol/L)0.40.40.40.40.4越 八、汽鈉(020ug/L)11.0SiO2 (060ug/L)284.3142.690.830.829.6注：第8h的測定結果達到正常運行時的標準，本次計為合格從表四可看出：機組啟動初期水質(zhì)合格率低。五、#31機組凝結水水質(zhì)異常情況1、200

7、9年2月凝結水導電率有56次大于0.30us/cm ,合格率為6.67%。判斷 凝結器可能有泄漏。2月6日# 31機組停運，凝結器查漏堵漏2根。2、2009年3月份凝結水導電率有 86次大于0.30us/cm ,合格率為70.03 %。3、2009年4月份凝結水導電率有 21次大于0.30us/cm ,合格率為93.91 %。4、2010年6月13日# 31機組停運，凝汽器查漏堵漏甲側 2根。5、2010年7月30日# 31機組啟動初期并網(wǎng)8小時后，凝結水、給水仍有硬度 在2umol/L , 20小時后硬度為0 umol/L 。硬度合格率為95.26 %。凝結水導電 率11次超標（大于0.30

8、us/cm）,導電率的合格率為 95.69 %6、2011年7月9日#31機組啟動初期，凝結水、給水有硬度，連續(xù)超標 14小 時。7、2011年8月23日9月1日#31機組運行期間，凝結水導電率上漲并超過 0.30us/cm ,超標71次，合格率為62.43%.六、原因分析：1、凝汽器泄漏。由于凝汽器的泄漏，循環(huán)冷卻水進入給水系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水中的碳酸鹽進入給水中，這些碳酸鹽進入鍋爐后，由于爐水溫度高，會發(fā)生下列反應：2HCO3-fCO2 T +OI-Ca(HCO3)fCaCO3，+ CO21+H2O2、機組啟動頻繁，啟動初期水質(zhì)差，凝結水未完全合格就回收，引起爐水水質(zhì)惡化。雖加強加藥及排污處理

9、，但仍存在爐水水質(zhì)和蒸汽品質(zhì)不及時合格現(xiàn)象，一般均需48h后才能合格(導則要求：機組啟動并網(wǎng)后8h,水質(zhì)應達到運行控制標準) 。3、由于鍋爐采用強制循環(huán)，鍋爐下聯(lián)箱底部定期排污門僅有一個，啟動初期進行了排污。但機組運行正常、水質(zhì)合格后，鍋爐運行人員很少開啟底部排污門進行底部排污，爐水處理過程中生產(chǎn)的水渣無法正常排出，在水冷壁管內(nèi)形成二次結垢。5、機組在線化學儀表準確率、投入率偏低，不能真實檢測水汽質(zhì)量，造成判斷 誤差。6、 機組停備用保養(yǎng)有時存在不及時現(xiàn)象。熱力系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物隨給水進入鍋爐，而鍋爐排污系統(tǒng)因本身原因又無法及時排除，引起二次結垢。7、由于近年來煤質(zhì)變化和燃燒器改造，鍋爐熱負荷中心

10、發(fā)生位移，引起鍋爐局 部過熱，極易造成水冷壁管結垢。8、 “鹽類隱藏”現(xiàn)象的發(fā)生，易造成高熱負荷的水冷壁管結垢腐蝕。當Na3PO4發(fā)生暫時消失現(xiàn)象時，在高熱負荷的爐管管壁上會形成 Na2.85H0.15PO4的固相易 溶鹽附著物，其析出過程的化學反應為：Na3P04+ 0.15H2O-Na2.85H0.15Pd，+ 0.15NaOH這個反應式表明，當Na2.85H0.i5PO4的固相物從Na3P04溶液中析出時，在爐管管壁邊界層的液相中，有游離NaOH 產(chǎn)生。9、垢量測定的結果表明，各爐墻向火側的垢量很高，且垢量很不均勻。結垢速率與熱負荷有直接的關系，一般結垢速率高的地方，熱負荷就高，結垢速率

11、的巨大差別表明水冷壁管的熱負荷不均勻。七、處理措施1、 由于水冷壁管垢量已經(jīng)超過DL/T 794-2001火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則的清洗要求，應盡快對鍋爐進行化學清洗。2、由于機組運行已經(jīng)二十年，已達到銅管的使用壽命，即銅管因水側電偶腐蝕、 點蝕及汽側氨蝕而引起泄漏的現(xiàn)象不可避免，目前水冷壁管結垢量大主要也是由于凝汽器泄漏所致。根據(jù)其他廠（如廣安31#、 32#）經(jīng)驗，用不銹鋼管取代銅管是可行的，效果良好，這也是根本解決凝汽器泄漏的最佳措施。3、加強化學在線儀表的維護及改造工作。特別是關系到凝結水、給水、爐水質(zhì)量監(jiān)測的電導率表、PH 表以及凝結水、給水溶解氧表必須盡可能準確可靠。4、加強機組

12、啟動前的系統(tǒng)沖洗和換水。機組啟動后，加強凝結水、給水、爐水的取樣監(jiān)督化驗、加藥處理和鍋爐排污（定排和連續(xù)排污）。機組正常運行后， 鍋爐連續(xù)排污門必須保證一定的排污開度進行連續(xù)排污，每天在低負荷時時對鍋爐爐水定排一次。5、機組運行期間，加強凝結水水質(zhì)監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)凝汽器泄漏立即匯報并組織堵漏，同時加強爐水處理和鍋爐排污（定排、連排）。加強凝汽器縫停必檢工作，盡可能減少機組運行期間凝汽器泄漏。6、認真抓好機組停備用期間機組的保養(yǎng)工作。特別是采用熱爐放水進行鍋爐保養(yǎng)時，必須按照火力發(fā)電廠停備用熱力設備防銹蝕導則（ DL/T956-2005） 的要求進行。7、由于水冷壁管腐蝕結垢速率與熱負荷有直接關系，熱

13、負荷高的地方，水冷壁管的腐蝕結垢速率就會顯著提高，因此， 調(diào)整改善鍋爐的燃燒工況，最大限度地消除水冷壁管的局部過熱，從而降低水冷壁管的局部腐蝕結垢速率過高現(xiàn)象。8、加強機組運行期間的水汽質(zhì)量監(jiān)督。嚴格按照火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量控制標準（GB/T-2008）要求進行監(jiān)督和控制，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報并處理。八、建議1、在下次停機或機組檢修期間對凝汽器銅管進行渦流探傷，以全面掌握凝汽器銅管的腐蝕情況，并對管壁已經(jīng)腐蝕穿透或快要穿透的管子進行堵管或更換。同時建議：通過U又資論證，在可能的條件下，盡早安排將凝汽器銅管更換為 不銹鋼管。2、由于目前汽水取樣間的在線儀表非常落后，精度也很差，根本不能滿足現(xiàn)代大型機組對水汽質(zhì)量的更高要求，建議對在線儀表進行更換。3、對鍋爐爐水進行優(yōu)化處理試驗，以最大限度減少蒸汽的溶解攜帶。4、嚴格按照化學監(jiān)督導則和水汽質(zhì)量標準的要求，做好機組啟動期間的化學監(jiān)督工作，杜絕不合格的給水進入鍋爐，以最大限度的減少鍋爐的腐蝕結垢速率。5