热电厂循环水系统防止腐蚀的措施

张鸿芳 宋羽 李桂平

摘  要：循环冷却水是热电厂用水量的重要组成部分，所以循环冷却水系统运行质量的好坏在热电厂中是至关重要的。在提高热电厂循环冷却水运行质量中，防腐工作尤为重要，防腐措施得当，可以更好地保证循环水系统的运行，节约用水，延长设备使用寿命。但是防腐工作的开展要避免盲目性，应当从现场的水质的实际情况出发，对设备材质、防腐措施等工艺状况进行深入研究，才能使系统能够长期安全稳定的运行。

关键词：热电厂;循环水系统;腐蚀问题

1热电厂循环水系统腐蚀影响因素

1.1补充水

随着经济成本和水资源的缺乏，热电厂的补充水水源也在由单一水源向多元化 发展。例如：中水、回用水等。这些水源发生变化，那么水质的特点也会发生相应的变化，pH、离子浓度以及COD、氨氮等这些变化也会影响系统的结垢趋势或者腐蚀趋势。

1.2温度

温度作为循环水系统控制腐蚀及结垢的一个重要因素，重点是随着温度的升高，在一定范围内腐蚀率会随着升高。主要是因为敞开式循环系统，一定范围内的温度升高时，氧扩散系数增大，溶解氧更容易到达阴极表面而发生去极化作用。其次，温度升高，难溶盐的溶解度变小，容易形成无机盐垢，无机盐垢沉积导致垢下腐蚀。

1.3流速

流速过低会出现污垢微生物、黏泥、无机垢等易于沉积，形成污垢下腐蚀。流速过高，虽然可以冲刷沉积在金属表面的腐蚀、结垢等生成物，但是也容易造成冲刷腐蚀，且溶解氧更易向金属表面扩散，导致腐蚀加速。所以在循环水运行中要将流速控制在规定的范围内。

1.4材质

系统的材质也是腐蚀的重点关注因素，热电厂凝汽器材质较多的是铜材质，这种材质对于缓蚀剂的投加有较强的选择性。现在凝汽器的材质很多为不锈钢316、不锈钢316L、不锈钢317L等。像不锈钢317L耐腐蚀性很强，腐蚀控制相对容易。

1.5阳离子

水中的Ca2+、Mg2+浓度太低时，碳钢的腐蚀速度快，一些沉积型缓蚀剂如磷酸盐等难以发挥作用;Ca2+、Mg2+浓度太高时，则可能生成钙镁垢，引起垢下腐蚀。

1.6微生物

循环水系统中的一类黏泥就是各类微生物新陈代谢的产物。这类黏泥容易附着在金属表面上随后形成生物膜。膜的黏附是由细胞聚合物的过渡释放导致的。生物膜的存在促进了细菌的生长，导致形成了由活性细菌、以及它们的新陈代谢产物与循环水系统产生的化学变化等组成的复杂生物体系，这种混合状态下更易造成系统的腐蚀。

2热电厂循环水系统防止腐蚀的措施

2.1添加缓蚀剂防腐

缓蚀阻垢剂单体之间有协同作用。所谓协同作用是指在药效相同的情况下，多个药剂的复合配方比其中任何一个单体药剂的剂量小。循环冷却水处理—般采用磷（膦）酸盐和锌盐复配作为缓蚀剂，在碳钢表面形成—层沉积膜，减缓碳钢在水中的腐蚀。铜管是凝汽器的薄弱部件，因此要充分考虑铜管的防腐要求[1]。研究结果表明，唑类化合物对黄铜具有优异的缓蚀作用，它吸附在金属表面，抑制金属的腐蚀;并能螯合水中的铜离子，防止铜离子在碳钢材质上析出，造成点蚀，唑类缓蚀剂对其他金属也有缓蚀作用。

2.2生物黏泥的控制

对循环水凉水塔中的微生物黏泥和藻类的处理应采取防菌防藻材料，例如用由氧化亚铜、氧化锌、和填料等制成的无机防菌藻涂料刷在凉水塔内壁和底部水池上。这样，既控制了生物黏泥的生长也抑制了循环水对塔壁金属的腐蚀速率[2]。此外应定期采样进行细菌测试，尤其夏季温度较高时，在补充完新鲜水之后更应加大杀菌剂的投加频次。采取氧化性的非氧化性杀菌剂交替投加 。

2.3胶球清洗

胶球系统的正常运行对凝汽器管道腐蚀控制具有十分重要的作用。膠球的正常运行可以保证管道表面清洁，可以使缓蚀剂在清洁管道表面上形成良好的保护膜;同时可以减少污垢缝隙内Cl-的迁移，减少微生物的繁殖，特别是硫酸盐还原菌的繁殖，进而减少金属管道的腐蚀、特别是点蚀或微生物腐蚀形态。

2.4控制系统浓缩倍数

循环水浓缩倍数提高后循环水中的含盐量、电导率、有害离子浓度（Ca2+、碱度、Cl-、SO42-等）也随之增加，必然会加剧凝汽器管道的结垢及腐蚀趋势，如果控制不好，严重时将影响机组的安全经济运行。所以要通过分析补充水和循环水中的pH、钙硬度、总碱度、氯离子、电导率等指标，严格监督是否超过控制上限，通过控制系统的浓缩倍数，保证这些离子都在要求范围内，以利于系统的腐蚀和结垢的控制。

2.5定期投加杀菌灭藻剂

根据循环水系统的水质情况以及微生物和菌藻滋生情况，定期投加杀菌灭藻剂。根据季节变化，改变投加频率。夏季非氧化性投加频率为15-30天投加一次，冬季为30-60天投加一次。系统必要情况下可投加生物分散剂，避免杀菌后的产物沉积在管道中造成污垢下腐蚀。另外，杀菌后系统应进行相应的排污。

2.6清洗预膜

对于新开机系统或者大检修系统开车前，为了以后更好的控制系统的腐蚀问题保证系统长期稳定运行，都会进行清洗预膜。通过在金属表面形成一层保护膜，来减少因其他原因对系统造成的腐蚀问题。

结束语：

热电厂在处理工业循环水时，应严格控制系统水质指标，对相关技术人员进行技术培训和产品使用培训，充分了解掌握循环水处理的技术操作，不断改进、提升自身，确保循环水系统安全、有效、稳定、高速的进行工作。提高设备的使用率，降低生产成本和检维护费用，为公司创造更好的经济效益。使公司走上可持续发展的道路。

参考文献：

[1]简耀先. 循环水系统挂片腐蚀率超标原因分析及改进措施[J]. 中氮肥，2021（04）：67-70.

[2]韩志远. 基于多水源补水循环水系统节水减排研究与应用[J]. 给水排水，2019，55（03）：78-82.