火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題

　　1、結(jié)垢問題

　　雖然加酸處理、陽離子交換樹脂弱酸處理等方法能在一定程度上起到降低補(bǔ)水的碳酸鹽硬度以

減少結(jié)垢的作用，但由于加酸量的控制問題、軟水和補(bǔ)水的比例問題、離子交換樹脂的失效與再生

等問題的存在，增加了管理上的難度，使得水質(zhì)不穩(wěn)定，經(jīng)典的水處理劑也不能正常發(fā)揮其應(yīng)有的

作用，最終常發(fā)生間隙式結(jié)垢現(xiàn)象。隨著時(shí)間的延長，垢也越積越厚，最終影響正常生產(chǎn)。

　　2、銅腐蝕問題

　　凝汽器銅管腐蝕是火力發(fā)電廠普遍存在的問題。銅管使用最多的材質(zhì)為黃銅。銅管的腐蝕包括

黃銅脫鋅腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕和沖擊腐蝕等多種形態(tài)。但其中最常見的是黃銅脫鋅腐蝕和電

偶腐蝕。

　　3、銅腐蝕的主要形態(tài)

　　（1）黃銅脫鋅腐蝕。電廠凝汽器使用最多的銅材為黃銅，黃銅的脫鋅腐蝕是電廠最常見的腐蝕

形態(tài)，它包括均勻型層狀脫鋅和局部型栓狀脫鋅，但主要為局部型栓狀脫鋅腐蝕，該腐蝕易造成局

部穿孔，因此危害性較大。黃銅脫鋅腐蝕反應(yīng)式如下：

　　陰極：1/2O2+H2O+2e→2OH-

　　陽極：Zn？Cu→Cu2+ +Zn2+ +4e

　　Cu2+在表面聚集，與金屬本體發(fā)生置換反應(yīng)如下：

　　Cu2+ +Zn？Cu→Cu+Zn2+

　　銅管脫鋅后的腐蝕產(chǎn)物與循環(huán)水水質(zhì)有關(guān)，腐蝕產(chǎn)物可能為Zn(OH)2，ZnCl2？Zn(OH)2，ZnCO3

？Zn(OH)2等并覆蓋在腐蝕點(diǎn)上，腐蝕產(chǎn)物加劇了管壁上水垢的形成和固體顆粒的沉積，沉積物下面

的金屬因缺氧而成為陽極，與周圍部分形成氧的濃差電池而出現(xiàn)潰瘍型脫鋅，此潰瘍深入金屬內(nèi)部

直到完全穿透。

　　（2）電偶腐蝕。循環(huán)水管道、凝汽器管板多選用碳鋼材質(zhì)，而凝汽器的換熱管與管道一般采用

脹接方式連接，黃銅與碳鋼的電位差較大，因此在脹接處容易形成電偶而發(fā)生電偶腐蝕。

　　4、銅腐蝕的主要影響因素

　　（1）含鹽量的影響。在含鹽量小的水中，銅管表面可能生成一層致密的Cu(OH)2保護(hù)膜，而在

含鹽量大或硬度、堿度較大的水中腐蝕產(chǎn)物為綠色堿式銅鹽CuCl2？Cu(OH)2或CuCO3？2Cu(OH)2，

此類膜疏松多孔，容易被破壞而失去保護(hù)作用。

　　（2）Cl-的影響。水中Cl-是引起銅點(diǎn)蝕的原因之一。其腐蝕反應(yīng)式如下：

　　Cl- +Cu→CuCl→CuO2+HCl

　　如果氯化亞銅的形成速度減慢或氯化亞銅的水解速度加快，則會產(chǎn)生點(diǎn)蝕，而沉積物阻礙最初

的腐蝕產(chǎn)物氯化亞銅的擴(kuò)散，抑制了氯化亞銅的水解，從而在有沉積物的地方形成點(diǎn)蝕，其反應(yīng)式

如下：

　　CuCl→Cu2+ +Cl- +e，Cu2+ +Cu→2Cu+

　　形成自催化反應(yīng)，加速點(diǎn)蝕處的腐蝕。
藥劑本身引起的光亮腐蝕。人們一般較難注意由于加入循環(huán)水中的有機(jī)磷藥劑和聚羧酸等阻垢分散

劑所引起的腐蝕。循環(huán)水中含有多種硬度離子和堿度離子組成多組平衡，加入阻垢分散劑后，形成

較高的分散體系，破壞了水中原有的離子對平衡，沉積物離子的有效反應(yīng)概率降低，沉積離子重新

建立新的平衡，當(dāng)水溶液中聚羧酸等阻垢分散劑的物質(zhì)超過水體防垢最佳含量一定范圍時(shí)，水中有

機(jī)磷和分散劑的富余部分對銅合金具有強(qiáng)烈的絡(luò)合作用而形成表面吸附，一方面阻礙唑類緩蝕劑向

金屬表面擴(kuò)散，另一方面這種覆蓋膜的絡(luò)合不穩(wěn)定性使Cu，Zn絡(luò)離子的化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)電位趨于相

等，形成共溶出，較銅活潑的鋅離子首先與有機(jī)磷和聚羧酸形成穩(wěn)定的螯合物而脫離金屬本體。在

金相顯微鏡下放大500倍后觀察：對于不加任何藥劑的循環(huán)水中銅管的腐蝕形態(tài)是金屬表面類似蜂窩

狀的海綿銅，而添加水質(zhì)穩(wěn)定劑后腐蝕的銅管的腐蝕形態(tài)是海綿體中夾雜著大量不規(guī)則的亮點(diǎn)，這

就是所謂由于藥劑本身引起的銅金屬的光亮腐蝕。因此，把握水質(zhì)穩(wěn)定劑中各復(fù)合配方的宏觀計(jì)量

，選取合適的比例是非常重要的，否則，添加的藥劑再多，也不能有效地解決系統(tǒng)的腐蝕，甚至?xí)?br/>
加速銅管的腐蝕。

　　5、碳鋼的腐蝕問題

　　循環(huán)水管道、凝汽器管板一般都使用碳鋼材質(zhì)，據(jù)我們了解，很少有電廠考慮碳鋼的腐蝕問題

。事實(shí)上，碳鋼的腐蝕雖然不像銅管結(jié)垢腐蝕那樣在短時(shí)間內(nèi)影響發(fā)電生產(chǎn)，但由于循環(huán)水管道埋

在地下，腐蝕情況相比較而言不易觀察和發(fā)現(xiàn)，隨著腐蝕程度的加深，容易引起穿孔、泄漏。由于

建廠時(shí)就將碳鋼管道深埋地下，地上常安裝設(shè)備、興建廠房、鋪設(shè)道路，因此維修起來遠(yuǎn)沒有銅管

維修來得簡單，維修費(fèi)用也昂貴得多。因此，碳鋼的腐蝕問題雖不能在短期內(nèi)影響生產(chǎn)，但也應(yīng)是

火電廠循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)注意的問題，也應(yīng)當(dāng)受到足夠的重視。