淺析火力發電廠循環冷卻水系統水質控制及腐蝕防護

趙智博

華能國際電力股份有限公司營口電廠 遼寧 營口 115000

1 循環冷卻水會系統腐蝕問題成因

1.1 設備自身存在的問題

現在我國市場經濟越來越完善，相應地，行業內的競爭也越來越激烈，很多從事設備供應的廠商也經常會為了降低成本而偷工減料，生產出質量不過關的設備流入市場，這些設備在金屬表面鍍膜，雖然暫時讓其滿足于工作開展的實際需求，但是在長期使用中，往往存在巨大的安全隱患。循環水的成分可能是城市內的凍水，也可能是海水，所以這些冷卻水當中富含活性陰離子，非常容易和表面鍍膜發生反應，出現破壞。在這種情況下，金屬結構內部受到腐蝕，會直接給供電質量造成影響，嚴重時則會導致發發電廠被迫停機檢修。這種情況在海水冷卻水的發電廠中更加明顯，循環水系統中的鋼鐵設備也會由于氧化問題而導致腐蝕，一旦出現海水滲漏，就會導致設備的整體運行受到嚴重影響[1]。

1.2 水質較差

現在國家對于工業用水提出了較為明確地要求，應當選用可再生水源，常見的有處理完畢后的中水，現在很多電廠規模較大，其冷卻用水總量也相當大。同時很多火力發電廠的生產用水也難免會在平日里受到污染。這樣一來，受到污染的水源會直接給水循環系統當中加入磷氮等元素和微生物，化學元素和微生物非常容易發生化學反應。在這些問題當中，硝化反應是一個嚴重的問題，可以直接導致設備的腐蝕，最終會導致大量漏液問題。所以我們應當保證循環水的水質，確定設備的正常運行，同時更要找到合適的手段來進行殺菌消毒，讓結垢腐蝕問題得到根治。

1.3 管理工作存在缺陷

管理工作不到位也是導致水循環系統腐蝕問題的重要成因。水循環系統內部的運行環境是非常復雜的，設備的監督和維修養護都要有專門工作人員來負責，但是很多人對于工作的重點和理解都存在一定的問題。很多人的意識當中，設備只要可以正常運行，就可以不用維護，所以只能定期更換設備。然而實際上，設備防腐蝕是更加重要的一個環節，更換設備過于頻繁反而會導致高昂的成本支出，也不利于新的防腐蝕措施的提出，導致更加嚴重的問題[2]。

2 關于發電廠循環冷卻水質控制和腐蝕防護措施分析

2.1 合理凈化水源，提升水質

當循環水系統中補水采用城市中水時，應采用有效措施除去系統中的氨氮和細菌。一般而言，城市中水進行深度處理或預處理時，常往水中加入混凝劑和石灰石，采用混凝澄清過濾的處理工藝。需強調的是，為了提高除去水中微生物和氨氮的效率，電廠會事先采取去除微生物和氨氮的措施，如經過完善的提高堿度的曝氣吹脫法和預先采用硝化反應的生物法，然后才進行混凝澄清過濾工藝[3]。

2.2 采用數字化極化水處理工藝

數字化極化水處理工藝是一種有效的防腐蝕方法，在循環水處理中具有廣闊的發展前景。其主要原理是，利用水分子中氫氧原子不對稱，使水分子呈現極性這一特點，令水分子在極化電場的作用下發生結構變化，極性增強，循環水中存在的陰、陽離子與極性水分子正、負端親和性增強，使陰離子被包圍，降低陰離子對管道或金屬壁的化學腐蝕；極化處理還可抑制菌類、藻類的生存，防止微生物對管壁的生物腐蝕。

2.3 選擇良好的耐腐蝕材料

防腐蝕工作的落實必須有高質量的耐腐蝕材料做保障，這需要企業在設備的材料投入上加大力度。實際上要將電廠水系統的所有設備改換成耐腐設備是不現實的，而且也沒有必要，改換耐腐蝕設備是一筆巨大的經濟支出，很有可能會制約整個發電廠的經濟性發展。為了做好防腐蝕工作同時不影響電廠正常運作，需要相關部門做一個設備使用現況的具體檢測和了解，在重要設備的關鍵部位施行耐腐材料改造即可。

2.4 安裝防護裝置或增設旁流設備

由于循環水中存在一部分的泥沙和其他雜質，循環水系統的管道或水塔等設備常常會受到這些物質的破壞，為了避免這種物理腐蝕現象的發生，可以在重要設備的周圍安裝防護罩以達到保護的目的，避免設備在長期的運行中一些不必要的損耗。要注意的是，擋板材料的選擇也盡量選用抗沖擊性較好的材料，保證其能長久地發揮作用。另外，在開式循環冷卻水系統中，對冷卻塔進行生化處理時，可能會帶入大量的黑色粘泥。粘泥會堵塞涼水塔填料，附著在凝汽器的銅管內壁，降低凝汽器的熱交換效率，造成管壁在粘泥下的腐蝕，為防止這種現象的發生可以給設備增加旁流裝置[4]。

2.5 做好陰極的保護

陰極在實際的保護過程中，可以依據于電流的不同來源，不僅僅時間對外加電流的陰極加以保護，同時也要實現對犧牲陽極的陰極保護。首先就外加電流的陰極保護而言，通過對直流電源加以利用，并對陽極加以輔助，進而對金屬如恒定的電流，實現其陰極的計劃，將腐蝕減輕，對腐蝕加以控制，這種保護有著可調地輸出電流和較大的有效保護范圍，在實際的工程投資過程中也有著相對較小的投資費用，施工地點相對來說比較集中，但是就其實質性而言，這種保護往往需要借助于外部電源，并做好日常的管理工作。