引用

300 MW机组停备用保养措施

郭　强

（广安发电有限责任公司，四川广安　638017）

　

    摘　要：介绍了广电公司热力设备及电气设备腐蚀特点，停备用保养方法及措施。
    关键词：热力设备；电气设备；停备用保养方法

1　热力设备停用腐蚀及保护　　
　　锅炉、汽机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间，如果不采取有效的保护措施，水汽侧的金属表面会发生强烈腐蚀，这种腐蚀称为停用腐蚀。其本质属于氧腐蚀。
1．1　停用腐蚀产生的主要原因
　　1）水汽系统内部的氧气。因为热力设备停用时，水汽系统内部的压力温度逐渐下降，蒸汽凝结，空气从设备的不严密处渗入内部，氧溶解于水中。
　　2）金属表面潮湿，在其表面生成一层水膜，或者金属浸在水中，因为设备停用时，有的设备内部仍然充满水，有的设备虽然把水放掉了，但有的部分积存有水，积存的水不断蒸发，使水汽系统内部湿度很大，这样金属表面形成水膜。
1．2　停用腐蚀的特点
　　各种热力设备的停用腐蚀，远离属于有二氧化碳存在下的腐蚀但各有其特点。
　　锅炉的停用腐蚀，与运行锅炉腐蚀相比，在腐蚀产物的颜色、组成、腐蚀的严重程度和腐蚀的部位、形态上有明显的差别。因为停炉时温度较低，所以腐蚀产物较疏松，附着力小，易被水带走，腐蚀产物的表层常为黄褐色，由于停炉时氧的浓度大，腐蚀面积广，可以扩散到各部位，所以，停炉腐蚀比运行腐蚀严重得多。
　　过热器在锅炉运行时一般不发生氧腐蚀，而停放时，立式过热器的下弯头发生严重腐蚀。再热器运行时也不发生氧腐蚀，停用时在积水处发生严重腐蚀。
　　锅炉运行时，省煤器如发生氧腐蚀，出口部分腐蚀较轻，入口部分腐蚀较重，而停炉发生氧腐蚀时整个省煤器均有，出口部分往往腐蚀更重一些。锅炉运行时，只有当除氧器运行工况显著恶化，氧腐蚀才会扩展到汽包和下降管，而上升管（水冷壁管）是不会发生氧腐蚀的，停炉时，上升管、下降管和汽包均遭受腐蚀，汽包的水侧比汽侧腐蚀严重。
1．3　停用腐蚀的危害性
　　1）在短期内停用设备金属表面遭到大面积腐蚀破坏。
　　2）加剧热力设备运行时的腐蚀。热力设备运行时，停用腐蚀的产物进入锅内，使锅炉介质浓缩，结垢速度和垢下腐蚀速度加剧，同时，停炉腐蚀的部位往往有腐蚀产物，表面粗糙不平，保护膜被破坏，成为腐蚀电极的阴极。停炉腐蚀的部位，可能成为应力腐蚀破裂或腐蚀疲劳裂纹的起点。
1．4　停炉保养的主要方法
　　为了防止停用腐蚀，热力设备停用期间必须采取保护措施。停用保护的方法较多，按其作用原理，可分为三类：{dy}类是阻止空气进入热力设备水汽系统内部。这类方法包括充氮法、保持蒸汽压力法、真空法等。第二类是降低热力设备水汽系统内部湿度。这类方法有烘干法、干燥剂法等。第三类是加缓蚀剂，或者除去水中溶解氧，或使用金属表面生成保护膜。如联胺、氨液法、成膜胺法等。
1．5　停用保护方法选择的原则
　　1）机组的参数和类型：首先是机组的类型，对于锅炉来讲，直流炉对于水质要求高，只能采用挥发性的药品来保护；其次是机组的参数，对于高参数机组水汽结构复杂，机组停运时，有的部位容易积水，不宜采用干燥剂法；再次是过热器结构，因立式过热器底部容易积水，如果不能将过热器存水吹干和烘干，不宜采用干燥剂法；
　　2）停用时间的长短：停用时间不同，所选用的方法也不同，对于热备用的锅炉，必须考虑能够随时投入运行，这样，要求所采用的方法不能排掉炉水，也不宜改变炉水的成分，以免延误投入运行时间，一般采用保持蒸汽压力法；对于短期停用的机组，要求短期保养后能投入运行，锅炉一般采用湿法保养；对于长期停运的机组，不考虑短期投入运行，而要求所采用的保养方法防腐作用持久，一般放水，采用干法保养，也可湿法保养；
　　3）现场条件：选择保养方法时，要考虑采用某种保养方法的现实可行性。
2　停用时应采用的保养方法
2．1　锅炉的保养
2．1．1　适用范围和基本要求
　　1）锅炉机组的保养范围包括锅炉本体各段受热面、除尘器、制粉系统、各大小辅机、点火系统等。
　　2）保养所涉及的具体操作方法按相关规程和要求进行。
　　3）停炉前，应对锅炉进行一次全面检查，发现的缺陷应作好记录，进行停炉期间的检修和保养维护。
　　4）对于停备用保养的锅炉，停炉前应将煤粉仓内的煤粉和原煤斗内原煤烧尽用完。如停运时间不超过15天，可保持一定粉位和煤粉，但应监视煤粉仓内煤粉的温度情况，原煤也可留有部分。
　　5）给煤机、给粉机内应无积粉和积煤，制粉系统停运前，应断煤抽粉30 min以上，尽可能地将粉煤设备和系统中的积粉抽尽，防止煤粉结块和自燃。
　　6）锅炉停运前应对锅炉进行吹灰，除灰和除渣。停炉后，应对锅炉炉膛受热面和烟道等进行清焦、清灰，防止飞灰沉积，吸潮结块和腐蚀。捞渣机、磁渣机及炉底渣内进积水应放尽，无积渣，如锅炉停运超过15 d，也可以安排空预器清灰。
　　7）停炉保养期间，应对受热面等承压部件的磨损、腐蚀、减藻等情况进行检查。
　　8）停炉后对于电除尘器，应采取清洁保养，xx电除尘本体、灰斗和空气斜槽内的积灰。对于气力除灰系统，应xx系统、设备和灰库内的积灰。转动的机械，应进行定期运转，监测润滑油质，电除尘器电气系统的保护按电气的相关要求进行。
　　9）停炉期间，应对锅炉辅机进行保养，如清洁，加油等，重要的辅机引送球排包括油系统等，应定期（半月）运转，监视轴承震动、温度和运行情况。应监测润滑油质，辅机设备和具体保养应结合设备制造厂的运行维护说明的要求进行。
　　10）停运一个月以上的锅炉点火油系统应定期循环，定期排放油箱底部分层水分。
　　11）停炉后，应将锅炉热力系统管道设备内的水排尽（湿法保养范围内的设备除外）。
2．1．2　锅炉保养的方法
    1）余热烘干法：锅炉受压部件检修时采用此法。
　　（1）锅炉停运后，上水至＋100 mm，维持不变，自然冷却；
　　（2）汽包压力降至0．5～0．8 MPa时，全开定排、省煤器放水门、事故放水门进行全面快速放水，放水期间严禁锅炉通风；
　　（3）压力降至0．15～0．2 MPa时，全开空气门、向空排气门、疏水门；
    （4）水放完后，对锅炉进行余热烘干。
　　2）充氮及氨－联氨保养法：锅炉停运在1月以上的较长期备用，采用此法。
　　（1）停炉后，锅炉自然冷却至常温。将过热器、再热器出口处加装堵板，按正常方式，向锅炉汽包上水。
　　（2）通知化学加入氨－联氨，达到规定浓度（联氨浓度200～300μg／L，pH值10～10．5）。
　　（3）上水至过热器出口处排空门看水冒出结束，停止上水关闭所有排气门。
　　（4）开启再热器出口排气门，向再热器系统充氮，直至纯度大于99％，氮气压力保持在0．20～0．49 MPa（表压）；经常监视压力的变化，定期取样分析，并及时补充。
　　3）充氮保养法：适合于大型机组，且厂内备有氮气装置，以能保证供给充足，压力合格、质量合格的氮气的情况，监督和注意事项：
    （1）锅炉必须严密；
    （2）使用氮气纯度应不低于98％；
　　（3）充氮前，应用氮气吹扫充氮管道，排尽管道内的空气；
    （4）氮压应符合控制标准；
　　（5）解除保养时，工作人员进入设备前，必须先进行通风换气。
2．1．3　锅炉及其辅机保养
　　1）锅炉受热面保养期间，须防止空气进入停运锅炉的水、汽系统管道。
　　2）当环境温度＜5℃时，对停用锅炉采取防冻措施。
　　3）停炉前，须将煤粉仓内的煤粉及煤斗内的原煤烧尽用完，否则停炉后应xx积灰、积粉。
    4）给煤机、给粉机、输粉机内无积粉和积煤。
　　5）制粉系统停运前，应断煤抽粉30 min以上，尽可能将制粉设备和系统中的积粉抽尽，防止煤粉自燃，抽尽积粉后，制粉系统各阀门，门孔关闭。
　　6）球磨机每周对油系统设备运转1h，（大齿轮喷油装置不作定期运转）每周运行空预器1h。
　　7）锅炉保养期间，关闭液压关断门及所有风门。每月定期进行一次炉膛，烟道平衡通风保养，运行时间1h。运行设备如引风机、送风机、一次风机、空预器烟道挡板、风门、液压关断门等每周进行一次活动试验。
　　8）除球磨机、排粉机以外，其它所有转动机械每周需连续运行1h，并加强巡视，发现缺陷立即处理。
2．2　汽轮机的保养
2．2．1　适用范围和基本要求
　　1）本措施适用于汽轮机本体，汽水系统及油系统停备用的保养。
　　2）停运期限在一个月内的机组，按照备用保养有关规程执行。
　　3）停运期限在一个月以上机组，每半月启动交流润滑油泵，进行油系统循环，每次1 h，以防止油管道生锈，同时启动顶轴油泵，盘车180°。
　　4）同时启动高压油泵及EH油泵，活动调速，保安系统各部件，以防调速系统生锈。
　　5）每半月排放油箱底部分层水分，每月对油质进行化验监测一次，以确保油质合格。
　　6）停运一个月以上的汽轮机组的给水泵，凝结水泵及主要阀门，保养方法按《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》SD223－87结合各厂实际情况执行。
　　7）在丰水期停运一月以上的机组，冷却塔要进行放水，清洗喷雾头，xx水池淤泥等保养工作，停运时在一个月以内，若冷却塔不放水，应在循环水泵试转时由化学定期加药杀生灭藻处理。
2．2．2　汽轮机停备用保养方法1）汽轮机热风干燥法。
　　（1）方法要点：停机后，放尽与汽轮机本体连通管道内的余汽存水，当汽缸温度降至一定值后，向汽缸内送入热风，使汽缸内保持干燥。
    （2）操作要领。
　　①停机后，按规程规定，关闭与汽轮机本体有关汽水管道上的阀门。
　　②开启各抽汽管道，疏水管道的进汽管道上的疏水门，放尽余汽或疏水。
　　③放尽凝汽器热水井内和凝结水泵入口段内的存水。
　　④当汽轮机高压缸内缸上半内壁温降至80℃以下时，通过快冷装置从中压缸导汽管和高压缸排汽管，向汽缸送入温度为50～80℃的热风。
　　⑤热风流经汽缸内各部件表面后，从轴封高压缸导汽管排汽阀、凝汽器下部人孔门等处排出。
　　⑥当排出热风湿度低于70％（室湿值）时停止送入热风，同时停止快冷装置。
　　⑦循环水泵停运凝结器循环水进出口关闭放尽凝结器循环水室内存水。
　　⑧小汽机可从快冷装置出口接一根φ32的管子引到低压主汽阀阀门疏水管上，对小汽机进行加热。
    （3）监督和注意事项。
    ①每周定时进行热风干燥一次。
　　②在干燥过程中，应定时测定从汽缸排出气体的湿度，并通过调整送入热风风量和温度来控制由汽缸排出空气湿度，使之尽快符合控制标准（见表1）。
    ③汽缸内风压小于0．04 MPa。
    ④在凝汽器下部的人孔门处加装排汽风机。
    2）加热器、除氧器充氮法。
    （1）操作要领。
　　①水侧充氮：停机后，关闭低、高压及轴封加热器的进水小门和出水门，开启水侧空气门泄压至0．10 MPa后关闭，由充氮阀充入氮气。微开底部放水门，缓慢排尽存水后关闭放水门。待氮压达到0．10MPa时停止充氮。
　　②汽侧充氮：停机后，待汽侧压力降至0．10 MPa时，从汽侧充氮门充入氮气。微开底部放水门，缓慢放尽疏水，关闭放水门，待氮压稳定在0．10 MPa时停止充氮。

　　③除氧器充氮：给水泵停运后，关闭所有进入除氧器内的汽水管道上的阀门，开启前置泵进口阀，放尽除氧器内的余汽或余水关闭该门，由充氮门充入氮气，待压力达至0．10 MPa时，停止充氮。
    （2）监督和注意事项。
　　①设备防锈蚀保养初期，应对氮气压力加强监督，使之符合控制标准（见表1），若低于标准时，应查明原因，予以补充，使用氮气纯度以大于99．5％为宜，{zd1}不小于98％。
　　②充氮前应用氮气吹扫充氮管道，排尽管道内的空气。
　　③氮气瓶出口调整门处的压力，应调整到0．1MPa，当充氮压力降至此值以下时，氮气可自动充入。
　　④解除防锈蚀保养，工作人员进入设备内工作前，必须先进行通风换气。
    3）其他。
　　（1）凝汽器水侧及冷却器应排净积水，清理干净后用压缩空气吹干。
　　（2）长期停用的油系统应定期进行油循环活动调节系统。
　　①每周启动润滑油泵，进行油系统循环2次，每次冲洗油系统1h，同时启动顶轴油泵盘车180°。
　　②每周启动高压油泵和EH油泵一次，对调速系统冲洗1h，同时启动EH油再循环泵。
    ③每半个月排放油箱底部水一次。
    ④每月对油质进行化验一次，确保油质合格。
　　（3）转动辅机做长期保养，应解体检查，清洗上油包装保管。
    4）电气设备停运保养。
　　（1）氢冷发电机，停运时间在一个月以内，应采用充氢保养，保持低氢压运行，氢压维持在0．02～0．
05 MPa。如停运时间在一个月以上可采用置换气体干保养。
　　（2）每周启动顶轴油泵盘车两次，盘车180°，防止发电机转子弯曲，绕组变形。
    （3）停（备）用的电气设备按规程规定定期测量
绝缘。发现绝缘不合格进行加热，恢复绝缘水平。
　　（4）停（备）用的高、低压电机应进行吹灰，并采用防雨、防潮措施。
    （5）停（备）用的电机15 d启动试转一次。
　　（6）停（备）用的的主变、高低压厂变以及其它充油设备，应按监督周期定期进行油的化验分析。
　　（7）对强迫油循环的风冷变压器，一月启动冷却器运转进行油循环。
　　（8）对停（备）用的高压电气设备的电磁外绝缘，应定期进行清洁。
　　（9）停（备）用的电气、热工保护、电气、热工仪表、自动装置及二次回路和盘柜等，应定期巡视，清扫和检测。
　　（10）发电机保养结束，需启动投运时，事前应按规定测量定、转子绕组绝缘电阻。绝缘不合格，采用空转干燥措施进行干燥，绝缘正常后方可投运。
　　（11）发电机停运保养应将静子线圈内水排净吹干。
2．3　机组保养
2．3．1　十八胺保养方法
　　热力设备十八胺停运保护近年来已在国内迅速推广，四川省电力公司在2001年也要求推广使用，该方法是在机组停运时，将十八胺加入热力系统，进入锅炉后在高温下挥发进入蒸汽，从而布满整个锅炉、汽机及整个热力系统。在热力系统所有部位的金属表面（包括极难保护的过热器和再热器）上形成一层保护膜，把金属与空气隔绝，从而防止热力设备停运期间被水及大气腐蚀，保护了设备。
　　该方法简便，保护范围广，效果好，适用于各种停备用机组的保护，更适用于大、小修机组的保护。
　　1）保护范围：机组的整个热力系统，包括给水管道、高低加、省煤器、锅炉本体、汽机本体、凝汽器、除氧器及所有汽水管道。
    （1）停运保护前的准备工作。
　　①加药设备和系统。加药设备为DWG－I型十八胺乳浊液快速加药装置一套，该装置配有加药泵和药箱。
　　在给水加联胺泵出口门后接一三通和阀门，阀门后装200 mm长的不锈钢短管供十八胺加药泵出口专用软管连接用。停运加药前连接好该系统，现场接临时电源（380 V）向装置供电。
    ②药品及用量：10％十八胺乳浊液350 kg。
　　③配药：配药前先用水对加药装置及系统进行试运行，调节泵出口压力3．5 MPa（若泵的压力打不上可用力将放气阀压下）。
　　将药箱中水放至1／3处，加入十八胺150 kg（共加药325 kg，另留25kg待加药完毕后，配入磷酸盐加药箱，用磷酸盐加药泵加入系统。），搅拌加水至满，搅匀备用。
　　④其它：准备好凝结水、给水、炉水、过热蒸汽的备用取样瓶。加药时在线pH表、电导率表投运，钠表、硅表、磷表、溶氧表停运，备好实验室的pH表、电导率表，以便异常时复测。
　　3）十八胺停运保护操作。因十八胺在温度大于450℃时将分解，所以必须在过热蒸汽温度降至450℃以下时才能进行加药，并在加药之后过热蒸汽温度不得再升至450℃以上，．加药结束到汽轮机主蒸汽门关闭时应维持运行1～1．5 h。
　　在过热蒸汽温度降至450℃之前要做好下列工作：①凝结水精处理装置解列停运。②加药装置及药液处于完好备用状态。③停运的给水泵进口阀关闭。④除氧器排汽阀关小。⑤运行的给水泵再循环门关闭。⑥炉水pH控制在9．5左右，加药开始后氨泵、联胺泵停运。
　　在机组滑停到主蒸汽温度降至450℃以下（机组运行状况无异），并估计距停机时主蒸汽门关闭约2～2．5 h（通常根据煤粉仓粉位来估计）时，由值长通知化学启运十八胺快速加药装置向系统加药（此时给水流量控制在350 t／h左右，尽量压低，过热蒸汽温度在300～400℃之间调整，汽包水位控制低水位）。
　　十八胺一般控制在45 min左右加完，加完后，用水冲洗药箱及加药泵，加药完毕后，开启联胺泵冲洗加药管道1 h左右。
　　加药完毕后，化学应及时汇报值长，值长视情况（根据给水流量情况，保证加药后给水循环一次以上）安排机组在1～1．5 h内停机，关闭主汽门。
　　为改善汽包及水冷壁管的憎水性及耐蚀性，加药完毕后，将剩余的25 kg十八胺在箱内稀释搅匀，打入磷酸三钠药箱，在停炉后用2～3台磷酸盐泵将其打入汽包，直至热炉放水结束后停泵。
　　自加药开始对给水、炉水、过热蒸汽、凝结水的pH、电导率表进行记录，5 min记录一次（一般电导率略有上升，pH不变化），如发现电导率、pH显著异常，立即取样人工复测，若pH偏低，用氢氧化钠调整pH值在合格范围内。对给水、炉水、过热蒸汽、凝结水自加药开始每15 min取样一次，测十八胺浓度，系统中十八胺浓度20～30 mg／L。
　　每5 min记录保护操作期间锅炉运行参数（负荷、给水流量、主蒸汽温度、汽包水位），直到关闭主汽门停机。设备停运后，可按正常操作放水，记录设备（锅炉、除氧器、加热器、凝汽器）放水时间及放水时温度、压力。
    4）效果检查。
　　按照四川电力试验研究院制定的《十八胺停运保护法监督措施》进行检查。根据具体情况，在停机后和下次开机前进行以下各项目的检查。
　　①对除氧器、凝汽器（分上、中、下三部位）、汽包（上下部位）、高低加内表面进行憎水性检查，对汽轮机叶片进行憎水性检查。
　　②对省煤器、过热器、水冷壁管割管、剖管，管样长度＞1 m，割下管子不得再进行任何高温切割。
　　③对割取管样在试验室进行挂片试验，检查耐蚀时间。
　　方法：对割管管样人工锯下一块约15×15 mm试片，背面用锡焊上铜丝，边缘及背面全用环氧树脂封死，将管样放入纯水与给水（pH8－9）中，于室温下进行浸泡；另取空白样做对比试验，记录耐蚀时间。对割取管样存放在室温下的空气中，检查在空气中耐蚀时间。
　　5）机组启动。机组启动时按正常操作。当凝结水中十八胺含量小于0．5 mg／L时，可以投运凝结水处理混床，否则不能投运。
　　6）说明：加药开始后，注意给水取样点水样，当水样发生浑浊（乳白色），说明药液加入系统，否则要检查加药系统。
　　药液配制时，防止异物进入，块状十八胺应搅散，以防泵堵塞。加药点共两个，一个在除氧器下水管，管路系统采用给水加联胺系统，另一个为汽包，系统采用加磷酸盐系统。