浅谈污垢对电厂设备的影响

精品文档-下载后可编辑浅谈污垢对电厂设备的影响【摘要】本文围绕电站三大主要设备，从安全、经济、寿命三个角度阐述了各种污垢对电站设备的危害，同时也讨论了污垢与环境保护和节约水资源的关系。

【关键词】污垢电厂设备

1.引言

伴随着热能、电能的生产过程，电站设备上的污垢也在无声无息的滋长和蔓延。据测算，2000年全国装机容量237540MW，由锅炉污垢造成的直接费用为87.89亿元。锅炉和凝汽器污垢的总损失费用达到128.21亿元，约占GDP的0.15％。如果再考虑其他行业的污垢损失，则在我国，污垢对国民经济造成的损失是非常巨大的。另外，污垢对安全生产构成严重的威胁。据统计，我国电站锅炉因烟气侧积灰、结渣、腐蚀和磨损引起"四管"泄漏和爆管的事故占锅炉事故总数的近50％。

2.锅炉部分

2.1锅炉各部件污垢的分类

锅炉的污垢主要是受热面管子中的水垢、腐蚀产物与盐垢以及受热面外壁的灰垢与焦渣。

(1)锅炉受热面管子中的水垢:由锅炉水相中分离出来的垢就是水垢，水垢是垢、沉积物和腐蚀物产物的统称。不同参数的锅炉采取不同的补充水处理方式，水中杂质不同，锅内理化过程不同，锅炉受热面管子中的工质不同，使得污垢成分、性状也有很大不同。电站锅炉的水汽温度压力都比较高，受热面管子中的水垢与工业锅炉，采暖锅炉有很大的不同。总的来说，锅炉中的水垢基本上可以分为碳酸钙垢、磷酸盐垢、铁铜垢和硅垢。

(2)锅炉受热面管子中的盐垢:由锅炉蒸汽中分离出来的垢就是盐垢。低温过热汽中的盐垢主要来自水滴携带，可以看作是炉水被蒸汽带走一小部分，炉水中的盐分也按比例进入蒸汽中，此时盐垢的成分大体与炉水成分相对应。高温过热器的盐垢虽有可能来自低温过热器结盐垢后的剩余部分。而给水的污染源主要来自凝汽器泄漏。

(3)锅炉烟气侧的焦渣、灰垢:燃煤锅炉因煤灰熔点不同，可在水冷壁管上结成焦渣垢，甚至可在辐射换热器下部结焦。从燃烧室到电除尘器都会积存黏性煤灰，如果达到烟气的露点，则会有腐蚀性灰垢黏结。除了焦渣在水冷壁管上黏结而成为焦渣垢以外，粉煤灰在高温过热器和高温再热器受热面上也会积灰。

2.2锅炉各部件污垢的危害

(1)锅炉受热面管内结垢的危害:锅炉管内结垢使热阻增大，换热面传热效能下降，导致锅炉排烟温度升高，热效率下降，使有效流通截面积减小，工质流动阻力增大，有碍水循环的正常进行，如果有水垢脱落沉积还会造成局部阻塞和流通不畅。结垢会使得受热面金属壁温升高，严重时会引起承压部件鼓包、变形甚至超温爆裂。

(2)锅炉结渣、沾污、腐蚀、磨损的危害:灰污、焦渣在受热面沉积以后，由于其导热系数很低，使得炉内火焰中心上移，炉膛出口烟温相应提高，使得飞灰更易于粘结在对流和屏式过热器上，引起过热器的沾污和腐蚀。积灰还会使得省煤器和空气预热器堵塞、传热恶化。

由于总传热热阻的增大，会使得锅炉无法维持满负荷运行，只好增加给煤量，引起炉膛出口温度进一步提高，使得灰渣更容易粘结在受热面上，形成恶性循环，导致一系列恶性事故的发生，如过热器、省煤器管束堵灰、爆裂，空气预热器大量漏风，出渣系统堵死等。

在高温烟气作用下，粘结在水冷壁或高温过热器上的灰渣会与管壁发生复杂的化学反应，形成高温腐蚀。发生高温腐蚀时，水冷壁的平均腐蚀量可达0.8－2.6mm/a。

总之，锅炉的结垢、积灰、沾污、结渣、腐蚀、磨损等最终会导致锅炉出力下降、经济性变差，这些因素还与金属管材的蠕变、疲劳、过热等发生综合作用，导致锅炉受热面的失效，缩短受热面以及整个锅炉的使用寿命，严重时将直接导致"四管"爆破泄漏等事故的发生。

3.电气设备部分

3.1发电机冷却系统污垢

发电机组的污垢主要集中在水冷却系统、氢冷却系统。

氢冷系统对氢气的湿度和纯度都有很高的要求，保持氢气湿度与纯度的合格可有效减轻锈蚀污垢，防止贮氢设备发生应力腐蚀裂纹和鼓包变形。氢气系统中也常积存灰尘，形成灰垢，可在检修时吹扫。由于氢冷机组配备密封油防止氢气泄漏，油压高压氢压，氢气中也会有少量油垢，油垢黏腻难以清除。冷却定子线圈用的内冷水，一般为除盐水，对空心导线和内冷系统有一定腐蚀作用，使内冷水含铜量增大，电导率升高，其腐蚀产物也能使定子线圈的空心导线结垢污塞，阻碍散热。

3.2变压器内外侧污垢

大型变压器一般用绝缘油进行冷却。变压器油在运行中温度升高，可吸收空气中的氧气、水分及其它杂质。变压器在运行中还会受多种因素影响发生氧化、裂解反应，析出胶质油泥、碳粒，形成油垢。油垢还常含有部分腐蚀产物，基本不溶于油中，一般从油中沉淀出来并附着在变压器壳体和底部，阻塞油路。

另外，变压器绕组的导线经由顶部的套管引出和引入，其外部常会积结污垢，也应该定期清除。

其实，电气设备上的污垢还远不止这些。如电抗器、互感器、断路器、电容器等充油设备，其油质劣化程度甚至超过变压器，油垢产生量更大。而室外绝缘子和高压架空线路上的污垢也常常会在不良天气造成污闪，甚至引发大面积停电事故。因此，电气设备上的污垢虽然没有锅炉显著，但也同样影响机组的安全经济运行，应该给予足够的关注。

4.公用系统的污垢

电站设备，除了锅炉、汽轮机、发电