滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法
【专利摘要】本发明涉及一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，包括以下步骤：(1)制作标准色标卡，每个滤膜上残余物质的颜色作为标准色标卡的颜色，来表征胶态铁含量；(2)取样头直接与取样水样连接；(3)安装过滤膜，将取样头连接测点取样管，过滤水样，富集水样中胶态铁，干燥处理；(4)收集测试现场机组水样色标卡，重点对色标卡中残余物较多的水样，针对性采集机组检修垢量分析数据，建立流动加速腐蚀程度评价集；(5)将滤膜上残余物质的颜色与色标卡对比，定量不同水样中胶态铁含量，根据流动加速腐蚀评价样本集，定量确定流动加速腐蚀程度。与现有技术相比，本发明方法精确度较高，简单易行，分析成本低，分析结果更直观。
【专利说明】滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流动加速腐蚀的分析评价方法，尤其是涉及一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法。
【背景技术】
[0002]超临界机组水汽系统中的铁一般以胶体态和溶解态存在，即以氧化物的形态存在，包括三氧化二铁和四氧化三铁。水汽系统中的铁是重要的腐蚀产物，腐蚀机理有氧腐蚀、电化学腐蚀、流动加速腐蚀等形态。尤其是超临界机组和联合循环机组余热锅炉中，机组运行工况下，流动加速腐蚀是主要的形式，尤其是给水和高加疏水的化学工况的适宜性，决定了机组流动加速腐蚀的程度。通过监测机组水汽系统的胶态铁，是表征超临界机组运行中水汽系统的清洁度，亦即反映水汽系统流动加速腐蚀程度。当胶态铁含量较高时，说明机组采取的化学水工况具有侵蚀性，需要进行调整。因此，在超临界机组运行过程中，需要定时检测水汽系统中铁含量，以掌握水汽系统的清洁度。
[0003]目前对水汽系统中铁含量的检测方法一般为:将胶体态和颗粒态的铁还原成离子态的三价铁或二价铁，再以原子吸收光谱法或邻啡罗啉比色法进行测量分析，虽然精确度较高，但是检测方法繁琐，检测时间较长，对人体有一定危害，且检测成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，该方法精确度较高，简单易行，分析成本低，分析结果更直观。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，包括以下步骤:
[0007](I)制作反映胶态铁含量的标准色标卡:
[0008]配制浓度为40ppb的胶体Fe2O3标准溶液与胶体Fe3O4标准溶液各5L，将上述标准溶液采用滤膜过滤，过滤容量分别为125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并过滤IL除盐水的滤膜作为空白，将滤膜干燥留存，制作(^口13、5口口13、1(^口13、2(^口13、4(^口13、6(^口13的色标卡，每个滤膜上残余物质的颜色作为标准色标卡的颜色，来表征胶态铁含量；
[0009](2)制作取样接头:超临界机组将凝结水、给水、高加疏水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽集中取样和冷却，通过自制具有过滤、密封和容量测定于一体功能的取样头，同时可灵活变化接口，直接与取样水样连接，过滤膜易更换；
[0010](3)现场取样点在线过滤分析:安装特殊孔径的过滤膜，将取样头连接测点(给水、闻加疏水等)取样管，过滤5L水样，富集水样中I父态铁,干燥处理；
[0011](4)样本集收集:广泛收集和测试现场机组水样色标卡,重点对色标卡中残余物较多的水样，针对性采集机组检修垢量分析数据，建立流动加速腐蚀程度评价集；
[0012](5)定量评价:将滤膜上残余物质的颜色与色标卡对比，定量不同水样中胶态铁含量，根据流动加速腐蚀评价样本集，定量确定流动加速腐蚀程度。
[0013]在进行取样分析时，腐蚀产物主要是Fe3O4为主时，滤膜上残余物质的颜色为黑褐色系列,此时采用Fe3O4标准色标卡进行比对；腐蚀产物主要是Fe2O3时，滤膜上残余物质的颜色为色标卡为红棕色系列，此时采用Fe2O3标准色标卡进行比对。
[0014]在进行取样分析时，进行富集取样，增加过滤量，通过富集增强色卡效果；或者进行不同倍率富集，灵活取样，重现性好。
[0015]过滤头具有过滤、密封和容量测定于一体功能，接头可灵活转换，适宜于对现场取样口对接，不改变任何环境和条件。
[0016]所述的滤膜的过滤孔径为0.45 μ m，能将胶态铁全部富集。
[0017]步骤(5)中，具有丰富的流动加速腐蚀评价样本集。对大量机组水样进行过滤制作色卡，并对色卡残留物较多的机组，进行检修割管测试垢量，验证流动加速腐蚀程度。
[0018]由于一个超临界机组和联合循环机组余热锅炉而言，给水工况主要有全挥发性处理和给水加氧处理，腐蚀产物因此而在形态上不同。在全挥发性处理中，腐蚀产物主要是Fe3O4为主，色标卡为黑褐色系列，含量高于20ppb，表明流动加速腐蚀较严重；在给水加氧处理中，腐蚀产物主要是Fe2O3,色标卡为红棕色系列，含量高于5ppb，表明流动加速腐蚀较严重。此时，根据实际超临界机组的运行情况来选择是以Fe2O3标准色标卡进行含量分析，还是以Fe3O4标准色标卡进行含量分析。当腐蚀产物以Fe3O4为主，一般当水汽系统中胶态铁含量在20ppb以下时，表示给水系统的化学工况是适宜和匹配的，无需调整继续运行；而当水汽系统中胶态铁含量高于20ppb时，需要对给水化学工况进行优化和调整；当腐蚀产物以Fe3O4为主，当腐蚀产物以Fe2O3为主，当水汽系统中胶态铁含量在5ppb以下时，表示给水系统的化学工况是适宜和匹配的，无需调整继续运行；而当水汽系统中胶态铁含量高于5ppb时，需要对给水化学工况进行优化和调整。通过胶态铁含量的分析来掌握超临界机组的运行状态。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0020]I)以测胶态铁为测试对象，针对性强，更准确地表征流动加速腐蚀；
[0021]2)具有富集效果，可以适宜胶态铁含量幅度较宽的各种水样，胶态铁含量低时可以过滤更多容量；
[0022]3)精确度较高，重现性好，可以根据胶态铁含量选取不同浓缩比例，多次重复测试；
[0023]4)本发明方法简单易行，现场在线测试，分析快速，比传统的原子吸收光谱法或邻啡罗啉比色法测量时间短，测量成本大大降低，分析结果更直观，同时很适于在相似物质含量测定中推广应用。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0025]实施例
[0026]滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，包括以下步骤:
[0027](I)制作反映胶态铁含量的标准色标卡:
[0028]配制浓度为40ppb的胶体Fe2O3标准溶液与胶体Fe3O4标准溶液各5L，将上述标准溶液采用滤膜过滤，过滤容量分别为125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并过滤IL除盐水的滤膜作为空白，将滤膜干燥留存，制作Oppb、5ppb、1ppb、20ppb、40ppb、60ppb的色标卡，每个滤膜上残余物质的颜色作为标准色标卡的颜色，来表征胶态铁含量；
[0029](2)制作取样接头:超临界机组将凝结水、给水、高加疏水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽集中取样和冷却，通过自制具有过滤、密封和容量测定于一体功能的取样头，同时可灵活变化接口，直接与取样水样连接，过滤膜易更换；
[0030](3)现场取样点在线过滤分析:安装特殊孔径的过滤膜，将取样头连接测点(给水、闻加疏水等)取样管，过滤5L水样，富集水样中I父态铁,干燥处理；
[0031](4)样本集收集:广泛收集和测试现场机组水样色标卡,重点对色标卡中残余物较多的水样，针对性采集机组检修垢量分析数据，建立流动加速腐蚀程度评价集；
[0032](5)定量评价:将滤膜上残余物质的颜色与色标卡对比，定量不同水样中胶态铁含量，根据流动加速腐蚀评价样本集，定量确定流动加速腐蚀程度。
[0033]在进行取样分析时，腐蚀产物主要是Fe3O4为主时，滤膜上残余物质的颜色为黑褐色系列,此时采用Fe3O4标准色标卡进行比对；腐蚀产物主要是Fe2O3时，滤膜上残余物质的颜色为色标卡为红棕色系列，此时采用Fe2O3标准色标卡进行比对。
[0034]在进行取样分析时，进行富集取样，增加过滤量，通过富集增强色卡效果；或者进行不同倍率富集，灵活取样，重现性好。
[0035]过滤头具有过滤、密封和容量测定于一体功能，接头可灵活转换，适宜于对现场取样口对接，不改变任何环境和条件。
[0036]滤膜的过滤孔径为0.45 μ m,能将胶态铁全部富集。
[0037]步骤(5)中，具有丰富的流动加速腐蚀评价样本集。对大量机组水样进行过滤制作色卡，并对色卡残留物较多的机组，进行检修割管测试垢量，验证流动加速腐蚀程度。
[0038]由于一个超临界机组和联合循环机组余热锅炉而言，给水工况主要有全挥发性处理和给水加氧处理，腐蚀产物因此而在形态上不同。在全挥发性处理中，腐蚀产物主要是Fe3O4为主，色标卡为黑褐色系列，含量高于20ppb，表明流动加速腐蚀较严重；在给水加氧处理中，腐蚀产物主要是Fe2O3,色标卡为红棕色系列，含量高于5ppb，表明流动加速腐蚀较严重。此时，根据实际超临界机组的运行情况来选择是以Fe2O3标准色标卡进行含量分析，还是以Fe3O4标准色标卡进行含量分析。当腐蚀产物以Fe3O4为主，一般当水汽系统中胶态铁含量在20ppb以下时，表示给水系统的化学工况是适宜和匹配的，无需调整继续运行；而当水汽系统中胶态铁含量高于20ppb时，需要对给水化学工况进行优化和调整；当腐蚀产物以Fe3O4为主，当腐蚀产物以Fe2O3为主，当水汽系统中胶态铁含量在5ppb以下时，表示给水系统的化学工况是适宜和匹配的，无需调整继续运行；而当水汽系统中胶态铁含量高于5ppb时，需要对给水化学工况进行优化和调整。通过胶态铁含量的分析来掌握超临界机组的运行状态。
[0039]下面以实际现场应用和分析测试举例:
[0040]给水工况均为AVT (O)，三组机组分别选取为:A机组(600MW超临界机组)、B机组(600MW超临界机组)、C机组出60丽超超临界机组)，考察三组机组在高加疏水、省煤器进口及除氧器出口水汽系统流动加速腐蚀程度。
[0041]结合现场测试和色标卡对比可知:
[0042]1)A机组膜片基本没有胶体沉积物，胶态铁含量合格，该机组不存在流动加速腐蚀风险。
[0043]2)B机组给水疏水各测点的胶体铁含量较高，滤膜上分布颜色较明显的胶态铁。胶态铁含量约在5ppb左右，流动加速腐蚀风险不大，但机组结垢速率会比较高，建议适当提高给水pH，可以进一步降低给水和疏水胶态铁含量。
[0044]3)C机组给水疏水各测点的胶体铁含量最高，滤膜上分布颜色较明显的胶态铁。尤其是高加疏水胶态铁含量约在lOppb，有较高的流动加速腐蚀风险，锅炉结垢速率很高，清洗周期会比较短，需要优化给水化学工况，建议采用给水加氧处理。
[0045]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制作反映胶态铁含量的标准色标卡: 配制浓度为40ppb的胶体Fe2O3标准溶液与胶体Fe3O4标准溶液各5L，将上述标准溶液采用滤膜过滤，过滤容量分别为125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并过滤IL除盐水的滤膜作为空白，将滤膜干燥留存，制作Oppb、5ppb、1ppb、20ppb、40ppb、60ppb的色标卡,每个滤膜上残余物质的颜色作为标准色标卡的颜色，来表征胶态铁含量； (2)制作取样接头:超临界机组将凝结水、给水、高加疏水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽集中取样和冷却，通过取样头直接与取样水样连接； (3)现场取样点在线过滤分析:安装过滤膜，将取样头连接测点取样管，过滤5L水样，富集水样中胶态铁，干燥处理； (4)样本集收集:广泛收集和测试现场机组水样色标卡,重点对色标卡中残余物较多的水样，针对性采集机组检修垢量分析数据，建立流动加速腐蚀程度评价集； (5)定量评价:将滤膜上残余物质的颜色与色标卡对比，定量不同水样中胶态铁含量，根据流动加速腐蚀评价样本集，定量确定流动加速腐蚀程度。
2.根据权利要求1所述的一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，其特征在于，在进行取样分析时，腐蚀产物主要是Fe3O4为主时，滤膜上残余物质的颜色为黑褐色系列，此时采用Fe3O4标准色标卡进行比对；腐蚀产物主要是Fe2O3时，滤膜上残余物质的颜色为色标卡为红棕色系列，此时采用Fe2O3标准色标卡进行比对。
3.根据权利要求1所述的一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，其特征在于，在进行取样分析时，进行富集取样，增加过滤量，通过富集增强色卡效果；或者进行不同倍率富集。
4.根据权利要求1所述的一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，其特征在于，所述的滤膜的过滤孔径为0.45 μ m。
5.根据权利要求1所述的一种滤膜法分析超临界机组水汽系统流动加速腐蚀程度的方法，其特征在于，步骤(5)中，对大量机组水样进行过滤制作色卡，并对色卡残留物较多的机组，进行检修割管测试垢量，验证流动加速腐蚀程度。
【文档编号】G01N17/00GK104359824SQ201410577460
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】黄兴德, 齐晓曼, 瞿海妮, 张鹏飞, 褚燕, 许唐云, 游喆 申请人:国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司, 上海明华电力技术工程有限公司