由于電力負(fù)荷變化和熱力設(shè)備運(yùn)行狀況的影響，機(jī)組將不可避免地處于短期、中期或長期停用狀態(tài)。在機(jī)組停用期間，熱力設(shè)備將與大氣充分接觸，由于大氣中含有水分和21%的氧氣，對于95%以上是碳鋼和低合金鋼的水汽系統(tǒng)十分不利，極易產(chǎn)生腐蝕，在金屬表面廣泛留下面積較大的腐蝕坑，成為機(jī)組正常運(yùn)行時誘發(fā)危害極大的局部腐蝕的點(diǎn)源。停用腐蝕的另一個危害是腐蝕產(chǎn)物會增加排污量、延長啟動時間，同時可使?fàn)t管結(jié)垢率增大，促進(jìn)和加劇鍋爐運(yùn)行時的腐蝕，直接影響機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。

1 熱力設(shè)備停用保護(hù)方法

　　為了從根本上解決停用腐蝕問題，必須對停用腐蝕采取切實(shí)可行的抑制措施。目前，熱力設(shè)備停用保護(hù)方法按作用原理分為以下3種：

　?。?）阻止空氣進(jìn)入熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部，包括充氮法、保持蒸汽壓力法、鍋爐滿水保護(hù)法等。

　?。?）降低熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部的濕度，有烘干法、干燥法、真空法等。

　　（3）加緩蝕劑法，使金屬表面生成保護(hù)膜，或者除去水中的溶解氧，所加緩蝕劑有聯(lián)氨、氨液和金相緩蝕劑等。

　　過去，熱力設(shè)備停用期間，對鍋爐常采用熱爐放水余熱烘干法或熱爐放水負(fù)壓烘干法；對汽輪機(jī)則采用熱風(fēng)烘干法；對加熱器曾試用過充氮法。但是，這些方法對系統(tǒng)的嚴(yán)密性要求比較高，而閥門經(jīng)常存在滲漏，所以，保護(hù)效果不理想。從1998～2000年之間的幾次割管檢查情況來看，在省煤器和過熱器的立式彎頭部位都有較大面積的停用腐蝕現(xiàn)象，而且，機(jī)組停用后再次啟動時，爐水長時間發(fā)黑，含鐵量高，充分說明了停用腐蝕嚴(yán)重。上述這些方法還存在以下不足：

　?。?）保護(hù)范圍小，僅能對鍋爐和汽輪機(jī)進(jìn)行保護(hù)，對其他設(shè)備如除氧器、各種加熱器、凝汽器及所有汽水管道(包括疏水管道)無法進(jìn)行保護(hù)；

　?。?）保護(hù)效果不理想，這些方法大多是基于將設(shè)備內(nèi)存水放盡為前提，但過熱器彎頭經(jīng)常積水無法放盡；

　?。?）很難適應(yīng)檢修機(jī)組，由于機(jī)組檢修時要將設(shè)備打開，某些有效的方法如充氮法難以采用；

　?。?）操作不方便。

　　目前，由于設(shè)備處于停用狀態(tài)的時間比較長，為了有效地防止停用腐蝕，在了解國內(nèi)外停用保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，采用N-309停用保護(hù)緩蝕劑，分別在2，3號機(jī)組停運(yùn)時使用，達(dá)到了預(yù)期的目的。

2 N-309停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用

2.1 N-309的緩蝕機(jī)理及性能

　　N-309主要成分是十　八胺，但它既有十　八胺的優(yōu)點(diǎn)，又能有效協(xié)調(diào)十八胺在汽－液相中的分配，同時增加液相成膜組份，而且在使用條件下不會分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，是一種高效、安全的保護(hù)緩蝕劑。有機(jī)胺中含有電負(fù)性比較大的氮原子，與金屬表面接觸時，其極性集團(tuán)可以以化學(xué)鍵吸附在金屬表面的腐蝕活性區(qū)，非活性基（疏水基）則在遠(yuǎn)離金屬表面作定向排列，中間部分則形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣整個金屬表面就形成一層憎水性保護(hù)膜，這種膜質(zhì)結(jié)構(gòu)完全符合三夾層理論，即這層膜對金屬離子向外擴(kuò)散和腐蝕介質(zhì)或水向金屬表面的滲透都成為障礙。這種膜可以滲入到垢層下面，隔絕水和空氣對金屬的腐蝕。

　　從國外研究結(jié)果可以知道該膜還具有以下性能：

　?。?）機(jī)組啟動時，它可以重新溶入水中，該過程會產(chǎn)生物理作用而使垢部分脫落，所以長期使用，爐管結(jié)垢量會下降；

　?。?）它在凝汽器銅管上形成的膜會使凝結(jié)水水珠變小，提高熱效率；

　?。?）可以減緩金屬(如不銹鋼)腐蝕裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。

2.2 加藥前的技術(shù)準(zhǔn)備

2.2.1 加藥量和加藥點(diǎn)

　　提高系統(tǒng)中N-309濃度可提高膜的性能及保護(hù)效果，一般水中的十八胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2×10-6，就有防腐效果，但實(shí)際加藥量要提高3～5倍。

　　加藥點(diǎn)的選擇十分關(guān)鍵，一般原則是要避開前方的排汽點(diǎn)，因?yàn)槭税菲悍峙湎禂?shù)很大，在排汽點(diǎn)損失嚴(yán)重。同時也要避開在水流速度較慢的水箱處加藥，以防十八胺融化后浮于水面無法進(jìn)入系統(tǒng)。一般在除　氧器出口管上(給水泵入口)加藥，利用機(jī)組原有的加氨或加聯(lián)胺系統(tǒng)，對于大機(jī)組可以采用兩點(diǎn)加藥。本廠的加藥系統(tǒng)就采用機(jī)組原有的給水聯(lián)氨加藥系統(tǒng)和爐水磷酸鹽加藥系統(tǒng)進(jìn)行加藥，將N-309加到除氧器下降管和汽包內(nèi)。采用兩點(diǎn)加藥主要是考慮藥劑可以充分混勻，加藥時間比較短，有利于藥劑的充分循環(huán)，可以提高成膜效果及減少藥品用量。

2.2.2 停爐保護(hù)加藥時間

　　一般采用在機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)過程中，主蒸汽溫度降至450℃以下時，將準(zhǔn)備好的藥液一次性打入熱力系統(tǒng)內(nèi)。不超過450℃主要考慮藥品的分解，常溫下N-309的成膜性能很差?？s短加藥時間，提高加藥速度，可提高成膜效果及減少藥品用量。目前使用較多的是1.5～2.0m3/h加藥專用泵，可滿足停用保護(hù)的需要。加藥后，應(yīng)維持一定時間的熱力系統(tǒng)循環(huán)，再停機(jī)。循環(huán)時間太短藥液在系統(tǒng)內(nèi)分布不均，停機(jī)時可能在局部位置析出，循環(huán)時間太長，藥品損失量大。

2.2.3 對凝結(jié)水精處理的影響

　　經(jīng)研究證實(shí)，十八胺對凝結(jié)水處理用的樹脂有影響，陽樹脂會大量吸附十八胺，吸附后樹脂密度變化，強(qiáng)度降低，而且很難用一般方法將樹脂中的十八胺清洗出來，所以對帶有凝結(jié)水處理的機(jī)組進(jìn)行保護(hù)時，應(yīng)避免十八胺與水處理樹脂接觸，制定較細(xì)致的實(shí)施方案和控制標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督。

2.2.4 保護(hù)后再次啟動時的水質(zhì)情況

　　據(jù)資料介紹，實(shí)施十八胺保護(hù)后的機(jī)組啟動時，水質(zhì)合格時間(主要是鐵含量變化)可縮短。機(jī)組啟動時，水中含鐵量受兩方面因素影響，一方面由于減少了停爐期間的腐蝕，水中銹蝕產(chǎn)物減少；另一方面是啟動時金屬表面十八胺膜的脫落、溶解、分解，使部分軟垢層脫落，水中含鐵量增加。這是2個相反的影響因素，應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行具體分析。隨著十八胺保護(hù)次數(shù)的增加，爐管結(jié)垢量會下降，機(jī)組啟動時水質(zhì)的合格時間會縮短。國內(nèi)使用此法較早的機(jī)組，已顯示出這方面的跡象。

2.3 加藥操作過程

　　（1）接到機(jī)組滑停通知后，將凝結(jié)水處理系統(tǒng)撤出運(yùn)行，旁路全開，關(guān)好隔離門，確保不滲漏。

　?。?）在停機(jī)前8h，利用現(xiàn)場的加氨系統(tǒng)，維持系統(tǒng)給水、爐水、過熱蒸汽、凝結(jié)水的pH值在9.5～10.2，為防腐劑成膜創(chuàng)造有利的條件。

　　（3）在機(jī)組滑停前4h，關(guān)閉聯(lián)氨溶液箱及磷酸鹽溶液箱出口閥，并停加藥泵，將藥液箱排空并沖洗干凈，備用。

　?。?）將計(jì)量好的N-309用50℃左右的凝結(jié)水按比例稀釋，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑?，分別加入到聯(lián)氨和磷酸鹽藥箱中。

　?。?）當(dāng)機(jī)組滑停到主蒸汽溫度在450℃以下時，啟動聯(lián)氨及磷酸鹽加藥泵，流量調(diào)至最大，將N-309加入系統(tǒng)，以保證在最短的時間內(nèi)加藥完畢，再用大量熱水沖洗加藥泵及加藥管道。

　?。?）當(dāng)機(jī)組滑停在溫度350～450℃范圍(此范圍可適當(dāng)放寬)，穩(wěn)定3～4h，保證藥劑充分循環(huán)，并形成保護(hù)膜。在此期間，每隔30min記錄一次鍋爐壓力、蒸汽流量、蒸汽溫度及負(fù)荷。

　?。?）若在加藥過程中，出現(xiàn)打閘停機(jī)，應(yīng)開啟汽機(jī)的高低旁路循環(huán)，繼續(xù)加藥循環(huán)。

　　（8）從加藥前2h開始，每1h分析凝結(jié)水、爐水、給水、過熱蒸汽的pH和氨含量，保證成膜的最佳條件。

　　（9）當(dāng)鍋爐壓力降至0.5～0.8MPa時，嚴(yán)格按照熱爐放水余熱烘干的方法操作，確保爐水放盡。熱爐放水后，打開高低旁路抽真空，進(jìn)行負(fù)壓烘干。

3 N-309的使用效果

　?。?）2號爐過熱器割管檢查，管樣表面有一層灰褐色的保護(hù)膜，憎水性良好，滴水成球，手摸有明顯的滑膩感，選不同部位進(jìn)行酸性硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)，8h硫酸銅酸性腐蝕液未變紅。

　?。?）3號機(jī)組　檢查除氧器和汽包，器壁有一層灰色的保護(hù)膜，松散的沉積物下面保護(hù)膜完整，都有良好的憎水性。割管檢查，管樣內(nèi)壁有一層明顯的灰黑色的保護(hù)膜，膜層致密、均勻、牢固，滴水成球，手摸有明顯的滑膩感，選不同部位進(jìn)行酸性硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)超過12h。

　　（3）各個設(shè)備保護(hù)膜檢查情況如表1。

　　表1 熱力設(shè)備保護(hù)檢查情況

檢查部位

憎水性

管樣在中性水中耐腐蝕性（30~40天）

管樣在空氣中耐腐蝕性（5個月）

電化學(xué)阻抗

除氧器

極好

明顯提高

省煤器

好

無銹蝕

無銹蝕

汽包