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2024-KJ-2-022表面式间接空冷循环水系统中铁-铝体系材料防腐技术
日期:2025年01月06日    来源: 中国腐蚀与防护学会     分享:
获奖项目编号:2024-KJ-2-022
获奖项目名称:表面式间接空冷循环水系统中铁-铝体系材料防腐技术
第一完成单位:西安热工研究院有限公司
项目联系人:肖海刚/郝洪铎
联系人电话:13998302472
联系人邮箱:xiaohaigang@tpri.com.cn
项目简介:

  表面式凝汽器铝制散热器型(Surface Condenser Aluminum Exchangers)间接空冷系统(以下简称为“SCAL间冷系统”)是我国首创,具有节水、间冷塔占地面积小、可满足机组大型化等优点,是我国北方富煤缺水地区新建的火电机组的主要机型。该机组的循环水冷却水系统内使用了近万吨除盐水,但没有设计水质净化设备,大部分系统投产后,均出现了不明原因的循环水电导率高、pH升高、铁含量增大等水质异常现象,引发了系统内碳钢、纯铝的均匀腐蚀以及铝管管口的冲刷腐蚀。由于系统内的纯铝是两性金属,与碳钢化学性质差异较大,传统提高pH值或仅添加碳钢缓蚀剂的防腐方法不再适用。这两个难点导致该机型一直没有建立系统的水质控制标准,更没有形成科学成熟的防腐方案,严重威胁机组安全稳定运行。
  本项目调研了国内数十家SCAL型间冷循环水系统的水质特点,阐明了低溶氧状态下碳钢腐蚀是造成pH异常升高的根本原因。制定了间冷循环水水质控制标准:DL/T2295-2021《表面式间接空冷机组循环冷却水系统防腐控制导则》,填补了国内外该领域空白。本项目针对SCAL型间冷系统特点发明了专用的铁铝双效缓蚀剂,目前该领域已授权的缓蚀剂发明专利均来自于本项目团队。经第三方检验该种缓蚀剂可使系统内碳钢腐蚀速率小于0.075mm/a,纯铝腐蚀速率小于0.0075mm/a,均满足国家对着两种金属工业防腐的要求,与不添加该缓蚀剂条件相比,能够降低腐蚀速率95%以上;该种缓蚀剂经陕西省食品药品检验研究院鉴定实际无毒,具有绿色环保的特点。本项目研制出与一种间冷循环水一体化水质调控系统,提出了“缓蚀剂+水质调控”联合处理的新型防腐方案,成功地解决了SCAL型间冷系统水质异常现象,有效减缓铝管散热器管口冲刷腐蚀现象。在国能宁东第二发电有限公司、宁夏京能宁东电厂等应用该方法后,间冷循环水pH值稳定,铁含量明显降低,系统因水质不合格而产生的换水量大大减少,单台机组每年可节约除盐水1万吨以上;散热器铝管端口腐蚀现象得到有效遏制,减少了因铝制散热器腐蚀泄漏引起的停机事故,保障了SCAL型间冷机组的安全、经济运行;为SCAL型间接空冷机组的设计、运行提供了可靠的技术支持;为中国技术走向国际化打下了良好的基础。
  该成果具有自主知识产权,授权发明专利4项,实用新型专利授权4项,发表核心论文3篇,会议论文1篇,制定电力行业标准1项,修订电力行业标准1项,具有良好的社会效益、经济效益和推广前景。经中国电机工程学会鉴定,项目总体技术居国际领先水平。


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