本文摘要：摘要：強制循環(huán)余熱鍋爐因自身結(jié)構(gòu)特點限制，采用傳統(tǒng)熱爐放水加余熱烘干干法保養(yǎng)方式，其放水及余熱烘干效果不佳，易使鍋爐管內(nèi)積水、濕度大，鍋爐管內(nèi)壁長期處于濕度、溶解氧超標的狀態(tài)下，可能會導致鍋爐管大面積腐蝕失效。因此討論分析了強制循環(huán)余熱鍋
摘要：強制循環(huán)余熱鍋爐因自身結(jié)構(gòu)特點限制，采用傳統(tǒng)熱爐放水加余熱烘干干法保養(yǎng)方式，其放水及余熱烘干效果不佳，易使鍋爐管內(nèi)積水、濕度大，鍋爐管內(nèi)壁長期處于濕度、溶解氧超標的狀態(tài)下，可能會導致鍋爐管大面積腐蝕失效。因此討論分析了強制循環(huán)余熱鍋爐傳統(tǒng)干法保養(yǎng)方法的優(yōu)化措施及實施效果，為問題的解決提供一些思路。
關(guān)鍵詞：鍋爐;強制循環(huán);干法保養(yǎng);濕度;腐蝕
0引言
近年隨著燃機發(fā)電小時數(shù)逐漸縮小，余熱鍋爐存在長期停運可能，干法保養(yǎng)作為中長期保養(yǎng)主要手段[1]，其保養(yǎng)控制措施好壞，直接影響鍋爐管保養(yǎng)效果和成本。如何經(jīng)濟有效地做好強制循環(huán)余熱鍋爐長期停爐干法保養(yǎng)工作，還需要不斷探討和摸索。強制循環(huán)余熱鍋爐因自身爐膛內(nèi)部鍋爐管排水平安裝布置特點限制，采用傳統(tǒng)熱爐放水加余熱烘干操作達不到干法保養(yǎng)效果，而導致爐內(nèi)鍋爐管內(nèi)部積水腐蝕。
某燃機發(fā)電廠強制循環(huán)余熱鍋爐中長期停爐采用熱爐放水加余熱烘干十八胺成膜保養(yǎng)，實施1年后，鍋爐管內(nèi)壁下部積水結(jié)垢較嚴重，割管進行結(jié)垢量計算已達到酸洗要求，管內(nèi)部積水痕跡較為明顯，積水部位金屬表面腐蝕較重，為減緩管內(nèi)壁金屬積水、結(jié)垢腐蝕問題，對該爐熱力系統(tǒng)采用羥復合酸進行循環(huán)化學清洗[2]。
目前國內(nèi)燃機發(fā)電廠余熱鍋爐主要分為自然循環(huán)和強制循環(huán)2種結(jié)構(gòu)類型，自然循環(huán)余熱鍋爐中長期保養(yǎng)采用傳統(tǒng)熱爐放水余熱烘干干法保養(yǎng)較為普遍，其熱干風吹掃局部進行實踐運用[3-4]，強制循環(huán)余熱鍋爐目前暫無相關(guān)干法保養(yǎng)優(yōu)化的運用。以下針對傳統(tǒng)熱爐放水加余熱烘干方法在強制循環(huán)余熱鍋爐運用中存在鍋爐管積水原因進行分析，并制定相應改進措施。
1腐蝕原因
1.1傳統(tǒng)干法保養(yǎng)在強制循環(huán)余熱鍋爐的運用
熱爐放水加余熱烘干的傳統(tǒng)保養(yǎng)方法在換熱鍋爐管垂直安裝的自然循環(huán)余熱鍋爐上運用較為廣泛。因其在鍋爐放水時管內(nèi)爐水受系統(tǒng)壓力和水自身重力從下集箱排出，無法存在鍋爐管內(nèi)，少量附著在管壁上的水珠或水膜，被鍋爐余熱汽化蒸發(fā)從上集箱排出，有一定的保養(yǎng)效果。
而強制循環(huán)余熱鍋爐鍋爐管為水平安裝，以該類型余熱鍋爐高壓蒸發(fā)器為例，高壓蒸發(fā)器管箱Ⅰ和Ⅱ串聯(lián)布置，其鍋爐管Φ38mm×3.5mm，高壓蒸發(fā)器管箱Ⅰ單根鍋爐管總長約40m，4個彎頭，介質(zhì)在管道內(nèi)流動的阻力較大，在熱爐放水后期壓力和熱量較低時，爐水或蒸汽較難排出，且水平安裝的鍋爐管在長期運行下容易出現(xiàn)變形，從而破壞原有鍋爐管的疏水坡度，加劇鍋爐管積水問題，鍋爐管積水和系統(tǒng)內(nèi)氧氣含量超標是導致鍋爐管內(nèi)部腐蝕的直接原因。
1.2鍋爐管結(jié)垢加劇腐蝕
在系統(tǒng)內(nèi)濕度和含氧量超標的情況下，其腐蝕主要是飽和水膜中鐵被氧化產(chǎn)生Fe2O3和Fe(OH)3，是腐蝕電池的陰極去極化劑，即在陰極發(fā)生反應：Fe(OH)3+e→Fe(OH)2+OH-，F(xiàn)e2O3+2e+H2O→FeO+2OH-.該反應使高價鐵再還原成低價鐵，其代價是作為陽極的鐵被腐蝕，同時高價氧化鐵在還原成磁性氧化鐵時還要放出氧氣，即：6Fe2O3→4Fe3O4+O2.因此，系統(tǒng)中含氧量增加，隨之加速金屬表面腐蝕，其腐蝕速度一般要比運行期間快得多。隨著鍋爐管內(nèi)壁腐蝕，氧化鐵增加，管內(nèi)壁便粗糙，加速了金屬表面結(jié)垢物沉淀，特別是粗糙度加大的位置更容易結(jié)垢。
粗糙度的增加明顯會促進結(jié)垢速率與結(jié)垢量的增加[5]，這是由于粗糙表面生產(chǎn)氧化膜后，將會使表面變得更加凹凸不平，這些部位為成核、附著和化學表面活性提供了附加場所，縮短了結(jié)垢的誘導期，并使結(jié)垢速率增加，并且在流動條件下，粗糙度的增加也減小了流體層流底層的厚度，有利于污垢的沉積。結(jié)垢層內(nèi)含有金屬的腐蝕物，在鍋爐運行中垢層導熱性能差，使得管壁溫度升高，滲透到沉積層下面的鍋爐水會發(fā)生劇烈蒸濃，并由于受到結(jié)垢層阻礙，不易與鍋爐管中水混合均勻，最終使結(jié)垢層下各種雜質(zhì)的濃度很高，長期不加控制將加速金屬腐蝕，導致大面積鍋爐管腐蝕。
2改進措施
(1)提高放水壓力、余熱烘干和負壓抽汽
提高放水初始壓力至0.7MPa，余熱烘干后對系統(tǒng)進行隔離，利用水低壓汽化原理，將汽機真空建立對鍋爐熱力系統(tǒng)進行負壓抽汽(軸封供汽應滿足要求)。整個負壓抽汽過程累計抽出鍋爐熱力系統(tǒng)汽體凝結(jié)水約5t，熱力系統(tǒng)內(nèi)相對濕度仍大于60%RH。因爐膛內(nèi)部放水后剩余熱量較少且爐膛通風散熱較大，特別是低壓系統(tǒng)、除氧系統(tǒng)本身溫度較低，導致抽汽后期鍋爐管內(nèi)積水不容易汽化。
(2)啟動燃機烘爐將燃機至全速空載烘爐，燃機排煙溫度約270℃，烘爐初期各系統(tǒng)排氣后有較多蒸汽冒出，烘爐后期檢測透氣口相對濕度均大于60%RH，且無明顯下降趨勢。烘爐可以將鍋爐絕大部分積水解決，當烘干后期系統(tǒng)內(nèi)部壓力達到平衡，管阻力大于蒸汽流動動力，蒸汽將受阻不再流動，在爐膛冷卻后蒸汽重新凝結(jié)成水遺留在管壁內(nèi)部。采用定期啟動燃機全速空載進行烘爐[6]，該措施需要考慮鍋爐末級管排、管箱承重吊耳受熱強度，還有烘爐的經(jīng)濟性。
(3)增加熱干風裝置
裝置出風量按照熱力系統(tǒng)水容積的2倍設(shè)計，保證一定出風溫度和壓力，裝置自帶除濕功能，分別接入高、低壓系統(tǒng)。烘爐結(jié)束后及時投用熱干風設(shè)備對鍋爐熱力系統(tǒng)進行吹掃，吹掃主要設(shè)備流程，吹掃應包括取樣管道、疏水管道、壓力變送管道。初期投入熱干風吹掃，系統(tǒng)濕度下降較為緩慢，隨吹掃時間增加，濕度下降較為明顯，濕度變化、吹掃時間。通過熱干風每天吹掃，熱力系統(tǒng)管道相對濕度逐漸能夠達到要求，但停止吹掃后濕度會升高，分析其主要原因為：爐內(nèi)鍋爐管遺留凝結(jié)水、燃機烘爐不能涉及爐外大多數(shù)熱力管道。
3效果評估
在傳統(tǒng)熱爐放水、余熱烘干的基礎(chǔ)上，通過增加啟動燃機全速空載，利用排煙繼續(xù)加熱爐膛內(nèi)鍋爐管，已經(jīng)證明可以將絕大多數(shù)積水蒸發(fā)排除，少量蒸汽會因為管道阻力遺留在爐膛內(nèi)部，另外啟動燃機烘爐不能加熱爐外管道，管道內(nèi)積水無法排除，熱力系統(tǒng)內(nèi)部濕度不能達標。干風裝置定期投入運行，可以將燃機烘爐后遺留在鍋爐管內(nèi)部濕氣或凝結(jié)水逐漸帶走，且吹掃可以覆蓋爐外所有汽水管道，可彌補啟動燃機烘爐不足之處，通過干風吹掃熱力系統(tǒng)濕度可控。
啟動燃機烘爐加熱干風裝置吹掃基本解決了強制循環(huán)余熱鍋爐傳統(tǒng)熱爐放水余熱烘干缺陷，提高了保養(yǎng)效果。改進后的干法保養(yǎng)初期，熱力系統(tǒng)內(nèi)部濕度需要一定時間才能得到控制，一定程度上影響保養(yǎng)效果。改進實施后，干法保養(yǎng)首次啟爐前，鍋爐進水后高壓爐水水樣為微紅。
4結(jié)語
本次干法保養(yǎng)優(yōu)化方案以“《火力發(fā)電廠停(備)用熱力設(shè)備防銹蝕導則標準》中系統(tǒng)相對濕度應小于等60%RH或含氧量小于等于2%”的要求為基礎(chǔ)，對傳統(tǒng)熱爐放水、余熱烘干適用條件進行分析，并結(jié)合強制循環(huán)余熱鍋爐自身結(jié)構(gòu)特點及保養(yǎng)案例進行分析、總結(jié)及改進優(yōu)化，得出強制循環(huán)余熱鍋爐在傳統(tǒng)保養(yǎng)措施基礎(chǔ)上，增加啟動燃機全速短時烘爐加定期熱干風吹掃的保養(yǎng)方式，基本解決了強制循環(huán)余熱鍋爐采用傳統(tǒng)干法保養(yǎng)的不足，通過以上改進措施有效減緩金屬腐蝕，提高保養(yǎng)效果，且降低保養(yǎng)成本。
建議控制措施如下：
(1)熱爐放水后及時啟動燃機烘爐，結(jié)束后在受熱面未冷卻前及時投入熱干風吹掃，吹掃范圍應包括爐內(nèi)所有受熱面、爐外主要管道及取樣管、疏水管、壓力變送引壓管等，吹掃過程中系統(tǒng)末端疏水閥應開啟，清除烘干過程中殘留蒸汽或積水，有利于吹掃效果和相對濕度控制，最終降低干法保養(yǎng)經(jīng)濟性。
(2)針對干法保養(yǎng)初期系統(tǒng)內(nèi)部濕度控制需要一定時間的問題，建議配置1套制氮裝置，氮氣濃度大于等于99%，干燥的氮氣替代熱干風，在啟動燃機烘爐后熱力系統(tǒng)及時投入充氮，保證系統(tǒng)內(nèi)部含氧量小于2%、相對濕度應小于60%RH。
(3)干法保養(yǎng)結(jié)束后及時取樣化驗爐水鐵離子濃度，以分析保養(yǎng)效果及相應改進措施。
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電力方向評職知識：電力職工如何發(fā)表論文
電力職工可以參與電力工程師職稱評審，很多從事電力工作的人當滿足一定工作時間之后都會去申報職稱，不同高的職稱級別對于工程師申報的要求不相同，例如需要滿足的學歷要求以及資歷要求還有論文材料要求等，中級電力職稱是符合助理職稱之后才能申報的電力職稱，其中電力職稱論文是很重要的，那么電力職工該如何發(fā)表職稱論文?下面就以中級電力職稱為例，介紹電力職工發(fā)表要求：
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