给水和蒸汽系统中的腐蚀
溶解氧、氯化物、硫酸盐及其他具有腐蚀性的离子会在给水、凝结水和蒸汽系统中引发腐蚀。一般腐蚀会使金属壁变薄，但更危险的形式，往往在出现严重损坏之前难以察觉，如点蚀、汽蚀和应力腐蚀开裂。
随蒸汽带入的痕量污染物会侵蚀汽轮机叶片，并且主蒸汽中硅酸盐含量超标可能成为汽轮机厂家拒绝保修的原因。流动加速腐蚀会在高流速区域剥离保护性氧化膜，加速金属损失并带来失效风险。
发电厂水化学：避免主机被损害和停机
可靠监测与控制如何保护您的电厂设备免受腐蚀、结垢和污垢影响
可靠监测与控制如何保护您的电厂设备免受腐蚀、结垢和污垢影响
发电厂水化学很少是设备故障时首先被归咎的原因，但它往往才是真正的根源。水化学的轻微变化可能在警报响起之前，悄然引发腐蚀、加速结垢并损坏关键设备。发电厂水化学问题不会主动显现；它们会在后台不断积累，直到性能下降或发生代价高昂的故障。这就是为什么了解并控制这些风险并非可有可无——而是确保工厂可靠运行、避免生产中断的关键。
为什么水和蒸汽化学很重要
发电厂在极端温度、压力和流量条件下运行，其水/蒸汽循环是可靠能源生产的核心。很小的化学失衡或痕量污染物都可能迅速引发一连串问题：
- 腐蚀
- 污垢沉积
- 结垢
这些问题会破环锅炉水冷壁、损坏汽轮机转子，并可能导致计划外停机和高额维修费用。
为将风险降至最低，现代发电厂会将其监测程序与全球标准接轨，例如 IAPWS 技术指导文件，该文件为蒸汽和水的纯度提供了国际一致认可的目标值。
锅炉和换热器中的结垢与沉积
二氧化硅、钙及其他难溶盐在高温下会析出，并在锅炉管、换热器和汽轮机内部形成坚硬的绝热层。水垢会降低换热效率并提高金属表面温度，长期来看可能导致蠕变和破裂。
点蚀是指沉积物将腐蚀性成分滞留在金属表面，形成局部电路，加速局部侵蚀。点蚀还会改变流动模式、导致压力变化，从而迫使提高燃料消耗以满足负荷需求。
1.5 mm（约 1/16 英寸）的水垢可使锅炉效率降低超过 12%。
蒸汽纯度及污染物携带对汽轮机的影响
蒸汽携带是指锅炉或蒸汽中的杂质被带入蒸汽相，这可能会在下游沉积污染物并影响汽轮机及其他使用蒸汽的设备。蒸汽中过高的 TOC、钠、氯化物和有机物会导致叶片腐蚀、汽轮机密封性被破坏以及控制阀性能受损。来自补给水、给水泄漏或处理系统失效的污染物一旦未被及时发现并纠正，可能迅速破坏整个循环。
蒸汽携带的杂质会导致汽轮机叶片沉积，使输出功率降至满负荷的 80% 甚至更低。
运行和经济后果
腐蚀和污染带来的运行影响十分广泛：
换热效率下降
燃料成本更高
维护和检查频率增加
降低平均故障间隔时间（MTBF）
强制停机每天可能造成数十万到数百万美元的损失，具体取决于电厂规模。
灾难性的管束故障或汽轮机损坏也会带来严重的安全和环境风险，可能危及人员安全；如果废水或排放超出限值，还可能引发监管处罚。此外，长时间停机或合规失败还会造成显著的声誉损害和合同罚款。
仅在美国，腐蚀每年就给发电行业带来约 230 亿美元的成本。
保持警惕：尽早发现问题并迅速采取行动
为尽量减少腐蚀和污染的影响，可以采取许多措施。及早发现和快速响应是关键。对补给水、凝结水、给水、锅炉水、排污和冷却回路中的污染物进行连续监测，可实现趋势分析、实现准确识别和预测性维护。
为在小偏差升级之前将其捕捉到，操作人员需要对关键参数进行可靠测量：
配套措施，如稳健的预处理（RO、软化和脱碱）、精确的化学加药以及机械清洗，都是解决根本原因并维持系统健康的基础。
发电厂水化学监测的关键参数
以下参数包含在各个电厂水化学监测标准中，每一项都与特定的损坏风险相关。
参数 | 检测到的损伤机制 | 典型报警阈值 |
pH | 给水、凝结水和锅炉系统中的腐蚀和点蚀 | 8.8–9.6（给水） |
Conductivity | 离子污染、夹带事件、酸性阴离子侵入 | <0.2 µS/cm（蒸汽/给水） |
Dissolved Oxygen | 给水系统中的点蚀和流动加速腐蚀（FAC） | <5 µg/L（除氧给水） |
Silica | 锅炉管、换热器和汽轮机内部结垢 | <20 µg/L（锅炉水） |
Sodium | 汽轮机叶片腐蚀；蒸汽纯度不达标和蒸汽夹带 | <2 µg/L（蒸汽） |
Chloride | 汽轮机部件中的应力腐蚀开裂和点蚀 | <2 µg/L（蒸汽） |
Sulfate | 点蚀 | <2 µg/L（蒸汽） |
TOC | 有机物夹带进入蒸汽；汽轮机结垢；水处理系统故障 | <100 µg/L（给水） |
阈值基于 IAPWS 和 EPRI 针对常规汽包锅炉和 HRSG 的指南。限值会因机组类型、运行压力和水处理方案而异。请始终参考机组特定的化学规范。
.png/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1280.1280.png "电导率传感器/电阻率传感器")
相关主题
