火力发电厂循环水系统存在的问题

              火力发电厂循环水系统存在的问题

　　1、结垢问题

　　虽然加酸处理、阳离子交换树脂弱酸处理等方法能在一定程度上起到降低补水的碳酸盐硬度以

减少结垢的作用，但由于加酸量的控制问题、软水和补水的比例问题、离子交换树脂的失效与再生

等问题的存在，增加了管理上的难度，使得水质不稳定，经典的水处理剂也不能正常发挥其应有的

作用，最终常发生间隙式结垢现象。随着时间的延长，垢也越积越厚，最终影响正常生产。

　　2、铜腐蚀问题

　　凝汽器铜管腐蚀是火力发电厂普遍存在的问题。铜管使用最多的材质为黄铜。铜管的腐蚀包括

黄铜脱锌腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀和冲击腐蚀等多种形态。但其中最常见的是黄铜脱锌腐蚀和电

偶腐蚀。

　　3、铜腐蚀的主要形态

　　（1）黄铜脱锌腐蚀。电厂凝汽器使用最多的铜材为黄铜，黄铜的脱锌腐蚀是电厂最常见的腐蚀

形态，它包括均匀型层状脱锌和局部型栓状脱锌，但主要为局部型栓状脱锌腐蚀，该腐蚀易造成局

部穿孔，因此危害性较大。黄铜脱锌腐蚀反应式如下：

　　阴极：1/2O2+H2O+2e→2OH-

　　阳极：Zn？Cu→Cu2+ +Zn2+ +4e

　　Cu2+在表面聚集，与金属本体发生置换反应如下：

　　Cu2+ +Zn？Cu→Cu+Zn2+

　　铜管脱锌后的腐蚀产物与循环水水质有关，腐蚀产物可能为Zn(OH)2，ZnCl2？Zn(OH)2，ZnCO3

？Zn(OH)2等并覆盖在腐蚀点上，腐蚀产物加剧了管壁上水垢的形成和固体颗粒的沉积，沉积物下面

的金属因缺氧而成为阳极，与周围部分形成氧的浓差电池而出现溃疡型脱锌，此溃疡深入金属内部

直到完全穿透。

　　（2）电偶腐蚀。循环水管道、凝汽器管板多选用碳钢材质，而凝汽器的换热管与管道一般采用

胀接方式连接，黄铜与碳钢的电位差较大，因此在胀接处容易形成电偶而发生电偶腐蚀。

　　4、铜腐蚀的主要影响因素

　　（1）含盐量的影响。在含盐量小的水中，铜管表面可能生成一层致密的Cu(OH)2保护膜，而在

含盐量大或硬度、碱度较大的水中腐蚀产物为绿色碱式铜盐CuCl2？Cu(OH)2或CuCO3？2Cu(OH)2，

此类膜疏松多孔，容易被破坏而失去保护作用。

　　（2）Cl-的影响。水中Cl-是引起铜点蚀的原因之一。其腐蚀反应式如下：

　　Cl- +Cu→CuCl→CuO2+HCl

　　如果氯化亚铜的形成速度减慢或氯化亚铜的水解速度加快，则会产生点蚀，而沉积物阻碍最初

的腐蚀产物氯化亚铜的扩散，抑制了氯化亚铜的水解，从而在有沉积物的地方形成点蚀，其反应式

如下：

　　CuCl→Cu2+ +Cl- +e，Cu2+ +Cu→2Cu+

　　形成自催化反应，加速点蚀处的腐蚀。
药剂本身引起的光亮腐蚀。人们一般较难注意由于加入循环水中的有机磷药剂和聚羧酸等阻垢分散

剂所引起的腐蚀。循环水中含有多种硬度离子和碱度离子组成多组平衡，加入阻垢分散剂后，形成

较高的分散体系，破坏了水中原有的离子对平衡，沉积物离子的有效反应概率降低，沉积离子重新

建立新的平衡，当水溶液中聚羧酸等阻垢分散剂的物质超过水体防垢最佳含量一定范围时，水中有

机磷和分散剂的富余部分对铜合金具有强烈的络合作用而形成表面吸附，一方面阻碍唑类缓蚀剂向

金属表面扩散，另一方面这种覆盖膜的络合不稳定性使Cu，Zn络离子的化学动力学反应电位趋于相

等，形成共溶出，较铜活泼的锌离子首先与有机磷和聚羧酸形成稳定的螯合物而脱离金属本体。在

金相显微镜下放大500倍后观察：对于不加任何药剂的循环水中铜管的腐蚀形态是金属表面类似蜂窝

状的海绵铜，而添加水质稳定剂后腐蚀的铜管的腐蚀形态是海绵体中夹杂着大量不规则的亮点，这

就是所谓由于药剂本身引起的铜金属的光亮腐蚀。因此，把握水质稳定剂中各复合配方的宏观计量

，选取合适的比例是非常重要的，否则，添加的药剂再多，也不能有效地解决系统的腐蚀，甚至会

加速铜管的腐蚀。

　　5、碳钢的腐蚀问题

　　循环水管道、凝汽器管板一般都使用碳钢材质，据我们了解，很少有电厂考虑碳钢的腐蚀问题

。事实上，碳钢的腐蚀虽然不像铜管结垢腐蚀那样在短时间内影响发电生产，但由于循环水管道埋

在地下，腐蚀情况相比较而言不易观察和发现，随着腐蚀程度的加深，容易引起穿孔、泄漏。由于

建厂时就将碳钢管道深埋地下，地上常安装设备、兴建厂房、铺设道路，因此维修起来远没有铜管

维修来得简单，维修费用也昂贵得多。因此，碳钢的腐蚀问题虽不能在短期内影响生产，但也应是

火电厂循环水系统应注意的问题，也应当受到足够的重视。