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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008/1/11 13:59:06
摘要：十八烷基胺是一种薄膜胺，加入热力系统后，可在金属表面形成一层憎水性保护膜，从而有效防止热力设备停运期间金属腐蚀。芜湖发电厂自1998年试用成功后，至今已使用近40台次。长期使用已使锅炉结垢速率大大下降，酸洗周期延长。
关键词：热力设备停运保护十八烷基胺憎水保护膜金属防腐
芜湖发电厂现有4台N125MW机组。随着电力走向市场，机组启停频繁，停备用时间延长，停运保护工作显得尤为重要。在众多的停运保护方法中，十八烷基胺不失为一种较好的停运保护方法。该方法是在机组停运过程中将十八胺药液加入系统，待布满整个系统后，即可对系统内所有管道及设备进行保护。该法保护范围广，效果好，而且操作方便。
芜湖发电厂十八烷基胺停运保护工作起步较早，1998年初，就与上海电力学院合作，由上海电力学院提供技术支持，在4台机组上进行了多次十八烷基胺停运保护试验，就其保护效果、十八烷基胺用量、加药速度、加药时间等进行了探讨。至今，已用该法保护了近40台次(见表1)，取得了明显的保护效果。
1保护效果
1.1保护效果检查
机组经十八胺停运保护后，化学人员尽可能对其保护效果进行检查。从历次检查来看，结果都比较接近，效果稳定。
1.1.1设备金属表面憎水性检查
检查结果列于表2。
1.1.2挂片耐蚀试验
1998年12月15日，11号机组经十八胺保护后，对省煤器、水冷壁、过热器割管管样进行了挂片试验。试验在4种条件下进行：空气、水(约9℃)、热水(约35℃)、湿蒸汽(25℃)。将割管管样在上述4种条件下存放，观察其表面变化情况。试验结果见表3。
从挂片耐蚀试验可看出，经十八胺保护后的管样，其耐蚀性大大提高。原空白金属在水中仅几个小时就产生严重锈蚀，而经十八胺保护后，金属浸在水中912h，其表面仍无明显锈蚀。在空气和湿蒸汽介质中，经十八胺保护后，金属表面耐蚀时间更长。
1.1.3割管管样表面电化学测试
1998年，11号机组经十八胺保护后，对省煤器、过热器、水冷壁等割管管样进行阻抗谱的电化学测试，测试结果见图1和图2。
从图1、图2的电化学测试结果可看出，经十八胺保护后，管样的阻抗较空白管样大大提高，耐蚀性明显上升。需特别指出的是：水冷壁管憎水性不明显，但阻抗却很高，说明在其表面也已形成一层保护膜。阻抗测试结果见表4。
1.2长期保护效果
我厂采用十八胺保护时间较长，次数较多，现就我厂使用的长期保护效果进行初步总结。
12号机组预定2000年大修，至1999年6月，该机组已采用十八胺保护了13次(见表1)。因该机组已达部颁酸洗规定之年限，故于1999年6月1日对水冷壁管进行了割管检查，以便为大修时酸洗作准备。我们对水冷壁管管样进行了垢样分析，并与上次大修垢样分析结果相比较，发现其结垢速率已大大下降(见表5)。
现在我们根据12号炉水冷壁管的结垢量(239.1g／m2)，已决定本次大修仍不酸洗。若其结垢速率能控制在20g／(m2·a)以下的话，则至下一个大修周期(2004年)12号炉仍可不酸洗。需要说明的是，随着机组水汽品质的日益提高，炉管结垢速率也会降低。但我们认为，十八胺保护对炉管结垢速率的影响更大。随着十八胺停运保护工作的经常化，预期可以减少酸洗次数。
1台机组1次停运保护所需药品费用约7千元，4台机组1a按20次计算，1a药品费约14万元。一个大修周期(4a)即55万元。从以往水冷壁管结垢量来看，锅炉每4a即需酸洗1次，(部颁规定锅炉6a为1个酸洗周期)，1次酸洗费用约30万元，4台机组即120万元，且不包括因锅炉酸洗需要延长大修工期及其它方面的间接损失。节约费用相当可观。
2十八胺停运保护方法及特点
十八胺停运保护之所以取得明显效果，主要因为采用的十八胺保护工艺比较稳妥，效果好且无副作用。
2.1药品及用量
本厂自1998年初开始，一直采用纯十八胺进行停运保护。纯十八胺是指仅用水将十八胺制成乳浊液，不加任何添加剂。它加入系统后无副作用，不会对汽水品质产生影响(主要不使pH下降)。以某次停运保护为例，在保护过程中，系统pH变化见图3。
每次保护用十八胺量为100～200kg(10)。保护过程中系统各水样十八胺浓度见图4。
2.2保护时系统水质情况
以1998年11号机组保护情况为例，保护时除电导率略有上升外，其它指标均无异常。
2.3保护药品投加方式
将十八胺乳浊液稀释后，由十八胺快速加药装置将其加至除氧器出口(给水泵入口)。利用原有加氨管将其加入系统，不用另外增加设备。由于加药装置出力大，每次保护加药仅需30～40min即可结束。保护是在机组滑参数停机过程中进行，一般是在过热蒸汽温度降至450℃以下时开始加药，加药结束后再继续运行1～2h后即可停机，以便让药液在系统内循环均匀。
2.4保护范围
由于十八胺在整个热力系统内循环并均匀布满，所以水汽系统内所有设备、管道金属表面均已形成一层十八胺保护膜，均得到有效保护。它的保护范围是：
给水管道、高压加热器、省煤器、锅炉本体(包括水冷壁、过热器、再热器等)、汽轮机本体、凝汽器、除氧器及其所有水汽管道(包括各种疏水管道)。
由于整个热力系统都得到有效保护，停运期间腐蚀程度减轻，所以机组启动时，带入锅炉的腐蚀产物也会相应减少，这就直接降低了炉管结垢速率。
2.5机组启动时水质状况
以某次大修为例，经十八胺保护后，50余天后大修结束，对启动时水质状况进行监测。启动时各水样中SiO2、Fe、Na含量无异常，十八胺浓度见表6。由表6可知，经十八胺保护后，机组启动时各水质中十八胺含量很低，不会影响机组正常运行。
关于启动时水中铁含量变化，经多次摸索并与以前未进行十八胺保护时相对比，发现经十八胺保护的机组，启动时凝结水中铁含量会有峰值出现。而以前未采用十八胺保护时，凝结水中铁含量没有峰值或峰值很低(图5)。这可能是由垢下成膜的十八胺分解时将垢带下引起的。这也说明十八胺保护能使炉管结垢速率降低。
另外，经过多次十八胺保护的机组，在其启动时，水质合格时间也有缩短趋势。
3结论
(1)经过对机组近40余台次十八胺停运保护效果总结，认为热力设备停运保护方法是行之有效的，形成的十八胺保护膜有较好的耐蚀性，可以有效防止热力设备停运期间的腐蚀。对比两次大修化学检测结果，发现因长期采用十八胺停运保护，已使炉管结垢速率大大下降，延长了酸洗周期，取得了明显经济效益。
(2)保护方法操作简便，不需要对机组停运提出特殊要求。保护药品及保护工艺不会对系统水质产生影响，无副作用，不会发生保护时炉水pH下降情况。
(3)芜湖发电厂制定的N125MW机组十八胺停运保护规程规定，凡机组停运时间在1周以上的，均需用十八胺进行保护。
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