板壳式换热器金属腐蚀原因分析.pdf

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1、298电力与能源第33卷第3期2012年6月板壳式换热器金属腐蚀原因分析张东，张红，黄兴德(上海漕泾热电有限责任公司，上海201507)摘要：介绍了300Mw燃气一蒸汽轮机联合循环机组加热系统焊接型板壳式换热器的结构和运行情况，针对波纹换热板焊缝开裂及腐蚀问题，对换热板材质作了判断，确认为316L不锈钢；从裂纹分布及裂纹起源着手，对裂纹和撕裂部位进行了微观形貌观察和金属元素分析。分析认为在现有工作温度和氯离子含量等条件下，换热板应力腐蚀开裂的风险较小。换热器泄漏的主要原因是焊缝腐蚀和热应力相对集中。关键词

2、：板壳式换热器；波纹换热板；焊缝腐蚀；分析中图分类号：TK223．3文献标志码：A文章编号：2095～1256(2012)03—0298一O4MetalErosionReasonAnalysisofPlateTypeHeatExchangerZhangDong，ZhangHong，HuangXingde(ShanghaiCa~ingCogenerationCo．，Ltd，Shanghai201507，China)Abstract：Thisarticleintroducesthestructureandru

3、nningsituationofweldingplatetypeheatexchangerof300MWgas—steamcombinedcycleunit(BFG—CCPP)heatingsystem．TheheatexchangermaterialwasjudgedtObe316Lstainlesssteelregardingthecrackanderosionproblemofcorrugatedplateheatexchangerweldingline．Startingfromdistributi

4、onandoriginofcrack，morphologyobservationandanalysisofmetalelementsweremadetOthecrackandtearparts．Theanalysisshowsthattheriskofstresscorrosioncrackonheatex—changerissmallundertheconditionofpresentworkingtemperatureandchlorideioncontent．Themaincauseofheatex

5、changerleakageliesinweldinglineerosionandconcentratedthermalstress．Keywords：platetypeheatexchanger；corrugatedplateheatexchanger；erosionofweldingline；analysis0引言1加热器发生内漏上海漕泾热电有限责任公司(以下简称漕泾2007年1月，加热系统改为母管配置后系统热电厂)位于上海西南杭州湾北岸的化学工业区运行十分稳定，但在2008年11月初，发现加热蒸内，

6、装备2台300Mw燃气一蒸汽轮机联合循环汽疏水侧含盐量急剧上升，从原有的5／iS／cm上热电机组，2004年12月投运，除正常发电外，还升至300uS／era，经过逐台疏水监测，发现4台加向化工区客户提供蒸汽和除盐水。热器都存在不同程度的内漏，板壳式加热器的结对应4台超滤装置与反渗透设备，加热系统构示意照片，如图1所示。配置了4台伐德鲁斯全焊接型板壳式换热器(以下简称加热器)。由于超滤膜对运行温度十分敏感，因此在冬季运行时需要加热进水，而在夏季运行时则要停止加热，使得4台加热器长期处于频繁起停状态，金属材

7、料承受的应力非常大，加上加热系统的配置及自动调节系统也存在一些问题，为此于2006年9月趁检修机会，将加热系统改为母管配置，即(a)外观(b)内心不管超滤投运几套，4台加热器同时运行，流量平图1板壳式换热器结构均分配，确保加热器始终处于连续运行状态。加热器外观如图1(a)所示，外壳为压力容张东，等：板壳式换热器金属腐蚀原因分析301基本符合316L不锈钢的标准。超滤设备实施“运行过滤一反洗一运行过滤”方2)在加热器泄漏之前，水侧温度为25℃，明式，导致加热器频繁启停，热应力冲击较大。特别显低于不锈钢应力腐

8、蚀开裂现象的阀值温度是在蒸汽的进口处，热应力最为集中，加快了换热(50℃)；参照温度较为接近的国标工业循环冷却板的破损。水处理设计规范(GB5O05O一95)要求，不锈钢换5后期运行情况热设备，氯离子要求低于700mg／L，SO：一+Cl一≤2500mg／L。目前原水氯离子含量为100～目前，化水加热系统常用的加热器大多采用200mg／L，在现有温度条件下，316L不锈钢应力进口设备，焊接工艺造成焊缝腐蚀不受控制，通过腐蚀开裂