的鼎盛时期电厂在美国,特别是二战后,大型中央车站有多个蒸汽发生器都是行业标准。煤是主要的燃料来源,其次是核能,还有一些以石油为燃料的单位,主要在东海岸。这些蒸汽发生器大多数设计为基本负荷,根据日常和季节性需求需求,输出功率有适度波动。连续运行对发电机来说是最好的,但如今,负荷循环是较新的联合循环机组以及许多剩余的以前基本负荷的燃煤机组的标准。白天运行(夜间停机)是许多动力装置,特别是联合循环电厂的常见操作。
频繁的循环会给设备带来巨大的热应力和机械应力,还会产生化学应力,从而产生氧气腐蚀发生。当机组脱机时,锅炉的水开始冷却,过热器和再热器的蒸汽崩溃,空气可能会被拉进机组,即使是最小的开口。氧气能引起严重的碳钢腐蚀,特别是在漏气源的局部区域。当机组重新启动时,腐蚀产物(主要是氧化铁)可以运输到锅炉并沉淀,通常在锅炉管道的热侧。沉积物损害热传递,随后可作为沉积物下腐蚀的场所。在高温/高压锅炉环境中,这种腐蚀机制可能相当严重。
溶解氧也是腐蚀疲劳的驱动力。基本机械疲劳很容易观察到;只要把回形针或电线来回弯曲几次,它就会断裂。蒸汽发生器组件也遭受循环引起的疲劳,但当腐蚀性剂如氧气存在时,疲劳过程可能会被放大。氧气渗透到疲劳最初引起的小微裂纹中,并加速了腐蚀机制。
频繁或定期的循环也会对锅炉水处理程序造成严重破坏,特别是如果化学反应中使用了磷酸盐。多年的研究表明,磷酸三钠的溶解度在大约300°F时增加,之后随着温度的升高溶解度稳步下降。许多高温蒸汽发生器的工作温度接近或甚至高于600华氏度。大多数用于化学控制的磷酸盐在这些温度下沉淀在锅炉管上,但当机组脱机时,磷酸盐会重新溶解。在这种情况下,化学反应很难控制,可能需要仔细计划和监控程序。
关于在关闭和启动条件下保护蒸汽发生器的方法的更多细节将在以后的帖子中介绍。
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与所有其他技术一样,必须尽职调查以确定使用方法的可行性。一定要查阅设备手册和指南。