超高压机组汽轮机叶片腐蚀与防治.doc

超高压机组汽轮机中压缸叶片的 腐蚀与预防 吴春安 （武钢自备电厂） 摘 要：描述了超高压汽轮发电机组中压缸叶片的腐蚀特征，分析了叶片上产生积盐和沉积物下腐蚀的化学和电化学原因，提出了有针对性的减缓腐蚀的有效措施。 关键词：汽轮机中压缸 ；叶片； 腐蚀 1　概述 汽轮机是火力发电厂的三大主机之一，它担负着把热能转化为机械能的主要任务，它的运行情况直接影响着热机的效率和机组的安全。随着机组参数的提高，由于水汽品质的不良而导致汽轮机叶片的腐蚀和积盐越来越成为影响机组安全和效率的主要因素。 武钢自备电厂现有两台装机容量为200MW的超高压汽轮发电机组，该机由东方汽轮机厂制造，型号是N200-12.7/535/535-5型，为中间再热、三缸两排汽布置；锅炉是由武汉锅炉厂生产，型号是WGZ670/13.7-8自然循环汽包炉。一号机组于1996年11月投入使用，1999年4月进行了第一次大修。大修期间的热机腐蚀查定工作我们是委托青山热电厂来进行的，当时中压缸动、静叶片上的积盐微量、腐蚀基本无；2003年4月又对一号机组进行了扩大性小修，在对机组进行腐蚀情况检查时，发现一号机中压缸叶片出现了较为严重的腐蚀，两次腐蚀检查结果对比见表1。 表1 两次检修时腐蚀查定中压缸叶片腐蚀特征对比 部位 1999年5月 2003年4月 1-3级动、静叶片 铁青色、无附着物 铁青色、无附着物 4-6级动、静叶片 铁青色、动叶片根部带一点铁锈色、无附着物 有明显的铁锈色、其中第五级叶片有积盐和冲刷坑点 7-10级动、静叶片 铁青色、无附着物、带一点金属光泽 红色的铁锈、有明显的腐蚀鼓包并连成片 两次检修期间一号机组在化学水汽工况未发生变化的情况下，而中压缸的动、静叶片却发生了较为严重的腐蚀，这种腐蚀如若任其发展，轻则会导致机组水汽品质恶化、机组热效率下降；重则导致汽轮机叶片断裂而发生重大设备、人身事故。因此，我们有必要认真分析中压缸动、静叶片产生腐蚀的各种原因，并对照原因而采取有效的防腐蚀措施，以保证机组在安全的条件下经济运行。 2　中压缸叶片腐蚀原因分析 2.1　中压缸叶片腐蚀产物的特征及理化检验 2003年4月，我们在检查中压缸时，中压缸叶片从第六级至第十级的动静叶片及隔板存在严重的腐蚀，腐蚀形态为非均匀腐蚀，腐蚀产物呈褐红色的鼓泡状，结构疏松、易被刮除，腐蚀产物被刮除后，在金属基体上留下大小不一的腐蚀坑点，坑深最大达2mm。对叶片腐蚀形态和刮除腐蚀产物后的形态进行数码拍照的图片如下： 　　图1中压缸末级叶片腐蚀状况图片。　　 图2冲洗干净后中压缸末级叶片状况图片 　 对动、静叶片上的腐蚀产物取样用能谱仪进行半定量分析，分析结果见表2、表3。 表2 中压缸第九级动叶片上的腐蚀产物样： 元素 元素组份（%） 原子组份（%） 化合物 化合物组份（%） Mg 0.30 0.41 MgO 0.49 Al 0.20 0.24 Al2O3 0.37 Si 1.68 2.00 SiO2 3.58 P 0.48 0.52 P2O5 1.11 S 0.30 0.32 SO3 0.75 K 0.23 0.20 K2O 0.28 Ca 1.65 1.38 CaO 2.31 Cr 8.24 5.31 Cr2O3 12.05 Fe 57.61 34.53 FeO 74.11 Cu 2.36 1.24 CuO 2.95 Zn 1.60 0.82 ZnO 1.99 O 25.35 53.04 Total 100.00 100.00 100.00 表3 中压缸第九级静叶片（上）的腐蚀产物样： 元素 元素组份（%） 原子组份（%） 化合物 化合物组份（%） Mg 0.25 0.35 MgO 0.42 Al 0.48 0.60 Al2O3 0.91 Si 1.65 1.97 SiO2 3.53 P 0.34 0.37 P2O5 0.77 S 0.17 0.18 SO3 0.43 K 0.16 0.14 K2O 0.19 Ca 1.10 0.92 CaO 1.54 Cr 7.14 4.61 Cr2O3 10.43 Fe 61.45 37.00 FeO 79.05 Cu 1.23 0.65 CuO 1.54 Zn 0.95 0.49 ZnO 1.19 O 25.08 52.71 Total 100.00 100.00 100.00 (表2、表3中的数据是自备电厂委托武钢技术中心用能谱仪对腐蚀产物扫描定性、定量测定的) 2007年4月，1#机组大修时对机组叶片进行检查，腐蚀依然严重，在清洗干净后，发现腐蚀物下面有穿孔，叶片的穿孔直接导致机组限负荷运行。 2.2　中压缸叶片上沉积物产生的原因 汽轮发电机组运行时，带有各种杂质的过热蒸汽进入汽轮机后，由于温度和压力的降低，钠化合物