濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，包括以下步驟：(1)制作標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡，每個濾膜上殘余物質(zhì)的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡的顏色，來表征膠態(tài)鐵含量；(2)取樣頭直接與取樣水樣連接；(3)安裝過濾膜，將取樣頭連接測點(diǎn)取樣管，過濾水樣，富集水樣中膠態(tài)鐵，干燥處理；(4)收集測試現(xiàn)場機(jī)組水樣色標(biāo)卡，重點(diǎn)對色標(biāo)卡中殘余物較多的水樣，針對性采集機(jī)組檢修垢量分析數(shù)據(jù)，建立流動加速腐蝕程度評價集；(5)將濾膜上殘余物質(zhì)的顏色與色標(biāo)卡對比，定量不同水樣中膠態(tài)鐵含量，根據(jù)流動加速腐蝕評價樣本集，定量確定流動加速腐蝕程度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法精確度較高，簡單易行，分析成本低，分析結(jié)果更直觀。
【專利說明】濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流動加速腐蝕的分析評價方法，尤其是涉及一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)中的鐵一般以膠體態(tài)和溶解態(tài)存在，即以氧化物的形態(tài)存在，包括三氧化二鐵和四氧化三鐵。水汽系統(tǒng)中的鐵是重要的腐蝕產(chǎn)物，腐蝕機(jī)理有氧腐蝕、電化學(xué)腐蝕、流動加速腐蝕等形態(tài)。尤其是超臨界機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐中，機(jī)組運(yùn)行工況下，流動加速腐蝕是主要的形式，尤其是給水和高加疏水的化學(xué)工況的適宜性，決定了機(jī)組流動加速腐蝕的程度。通過監(jiān)測機(jī)組水汽系統(tǒng)的膠態(tài)鐵，是表征超臨界機(jī)組運(yùn)行中水汽系統(tǒng)的清潔度，亦即反映水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度。當(dāng)膠態(tài)鐵含量較高時，說明機(jī)組采取的化學(xué)水工況具有侵蝕性，需要進(jìn)行調(diào)整。因此，在超臨界機(jī)組運(yùn)行過程中，需要定時檢測水汽系統(tǒng)中鐵含量，以掌握水汽系統(tǒng)的清潔度。
[0003]目前對水汽系統(tǒng)中鐵含量的檢測方法一般為:將膠體態(tài)和顆粒態(tài)的鐵還原成離子態(tài)的三價鐵或二價鐵，再以原子吸收光譜法或鄰啡羅啉比色法進(jìn)行測量分析，雖然精確度較高，但是檢測方法繁瑣，檢測時間較長，對人體有一定危害，且檢測成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，該方法精確度較高，簡單易行，分析成本低，分析結(jié)果更直觀。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，包括以下步驟:
[0007](I)制作反映膠態(tài)鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡:
[0008]配制濃度為40ppb的膠體Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液與膠體Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)溶液各5L，將上述標(biāo)準(zhǔn)溶液采用濾膜過濾，過濾容量分別為125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并過濾IL除鹽水的濾膜作為空白，將濾膜干燥留存，制作(^口13、5口口13、1(^口13、2(^口13、4(^口13、6(^口13的色標(biāo)卡，每個濾膜上殘余物質(zhì)的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡的顏色，來表征膠態(tài)鐵含量；
[0009](2)制作取樣接頭:超臨界機(jī)組將凝結(jié)水、給水、高加疏水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、再熱蒸汽集中取樣和冷卻，通過自制具有過濾、密封和容量測定于一體功能的取樣頭，同時可靈活變化接口，直接與取樣水樣連接，過濾膜易更換；
[0010](3)現(xiàn)場取樣點(diǎn)在線過濾分析:安裝特殊孔徑的過濾膜，將取樣頭連接測點(diǎn)(給水、聞加疏水等)取樣管，過濾5L水樣，富集水樣中I父態(tài)鐵,干燥處理；
[0011](4)樣本集收集:廣泛收集和測試現(xiàn)場機(jī)組水樣色標(biāo)卡,重點(diǎn)對色標(biāo)卡中殘余物較多的水樣，針對性采集機(jī)組檢修垢量分析數(shù)據(jù)，建立流動加速腐蝕程度評價集；
[0012](5)定量評價:將濾膜上殘余物質(zhì)的顏色與色標(biāo)卡對比，定量不同水樣中膠態(tài)鐵含量，根據(jù)流動加速腐蝕評價樣本集，定量確定流動加速腐蝕程度。
[0013]在進(jìn)行取樣分析時，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4為主時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為黑褐色系列,此時采用Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對；腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為色標(biāo)卡為紅棕色系列，此時采用Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對。
[0014]在進(jìn)行取樣分析時，進(jìn)行富集取樣，增加過濾量，通過富集增強(qiáng)色卡效果；或者進(jìn)行不同倍率富集，靈活取樣，重現(xiàn)性好。
[0015]過濾頭具有過濾、密封和容量測定于一體功能，接頭可靈活轉(zhuǎn)換，適宜于對現(xiàn)場取樣口對接，不改變?nèi)魏苇h(huán)境和條件。
[0016]所述的濾膜的過濾孔徑為0.45 μ m，能將膠態(tài)鐵全部富集。
[0017]步驟(5)中，具有豐富的流動加速腐蝕評價樣本集。對大量機(jī)組水樣進(jìn)行過濾制作色卡，并對色卡殘留物較多的機(jī)組，進(jìn)行檢修割管測試垢量，驗證流動加速腐蝕程度。
[0018]由于一個超臨界機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐而言，給水工況主要有全揮發(fā)性處理和給水加氧處理，腐蝕產(chǎn)物因此而在形態(tài)上不同。在全揮發(fā)性處理中，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4為主，色標(biāo)卡為黑褐色系列，含量高于20ppb，表明流動加速腐蝕較嚴(yán)重；在給水加氧處理中，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3,色標(biāo)卡為紅棕色系列，含量高于5ppb，表明流動加速腐蝕較嚴(yán)重。此時，根據(jù)實際超臨界機(jī)組的運(yùn)行情況來選擇是以Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行含量分析，還是以Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行含量分析。當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe3O4為主，一般當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量在20ppb以下時，表示給水系統(tǒng)的化學(xué)工況是適宜和匹配的，無需調(diào)整繼續(xù)運(yùn)行；而當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量高于20ppb時，需要對給水化學(xué)工況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整；當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe3O4為主，當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe2O3為主，當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量在5ppb以下時，表示給水系統(tǒng)的化學(xué)工況是適宜和匹配的，無需調(diào)整繼續(xù)運(yùn)行；而當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量高于5ppb時，需要對給水化學(xué)工況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。通過膠態(tài)鐵含量的分析來掌握超臨界機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0020]I)以測膠態(tài)鐵為測試對象，針對性強(qiáng)，更準(zhǔn)確地表征流動加速腐蝕；
[0021]2)具有富集效果，可以適宜膠態(tài)鐵含量幅度較寬的各種水樣，膠態(tài)鐵含量低時可以過濾更多容量；
[0022]3)精確度較高，重現(xiàn)性好，可以根據(jù)膠態(tài)鐵含量選取不同濃縮比例，多次重復(fù)測試；
[0023]4)本發(fā)明方法簡單易行，現(xiàn)場在線測試，分析快速，比傳統(tǒng)的原子吸收光譜法或鄰啡羅啉比色法測量時間短，測量成本大大降低，分析結(jié)果更直觀，同時很適于在相似物質(zhì)含量測定中推廣應(yīng)用。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]實施例
[0026]濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，包括以下步驟:
[0027](I)制作反映膠態(tài)鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡:
[0028]配制濃度為40ppb的膠體Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液與膠體Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)溶液各5L，將上述標(biāo)準(zhǔn)溶液采用濾膜過濾，過濾容量分別為125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并過濾IL除鹽水的濾膜作為空白，將濾膜干燥留存，制作Oppb、5ppb、1ppb、20ppb、40ppb、60ppb的色標(biāo)卡，每個濾膜上殘余物質(zhì)的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡的顏色，來表征膠態(tài)鐵含量；
[0029](2)制作取樣接頭:超臨界機(jī)組將凝結(jié)水、給水、高加疏水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、再熱蒸汽集中取樣和冷卻，通過自制具有過濾、密封和容量測定于一體功能的取樣頭，同時可靈活變化接口，直接與取樣水樣連接，過濾膜易更換；
[0030](3)現(xiàn)場取樣點(diǎn)在線過濾分析:安裝特殊孔徑的過濾膜，將取樣頭連接測點(diǎn)(給水、聞加疏水等)取樣管，過濾5L水樣，富集水樣中I父態(tài)鐵,干燥處理；
[0031](4)樣本集收集:廣泛收集和測試現(xiàn)場機(jī)組水樣色標(biāo)卡,重點(diǎn)對色標(biāo)卡中殘余物較多的水樣，針對性采集機(jī)組檢修垢量分析數(shù)據(jù)，建立流動加速腐蝕程度評價集；
[0032](5)定量評價:將濾膜上殘余物質(zhì)的顏色與色標(biāo)卡對比，定量不同水樣中膠態(tài)鐵含量，根據(jù)流動加速腐蝕評價樣本集，定量確定流動加速腐蝕程度。
[0033]在進(jìn)行取樣分析時，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4為主時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為黑褐色系列,此時采用Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對；腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為色標(biāo)卡為紅棕色系列，此時采用Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對。
[0034]在進(jìn)行取樣分析時，進(jìn)行富集取樣，增加過濾量，通過富集增強(qiáng)色卡效果；或者進(jìn)行不同倍率富集，靈活取樣，重現(xiàn)性好。
[0035]過濾頭具有過濾、密封和容量測定于一體功能，接頭可靈活轉(zhuǎn)換，適宜于對現(xiàn)場取樣口對接，不改變?nèi)魏苇h(huán)境和條件。
[0036]濾膜的過濾孔徑為0.45 μ m,能將膠態(tài)鐵全部富集。
[0037]步驟(5)中，具有豐富的流動加速腐蝕評價樣本集。對大量機(jī)組水樣進(jìn)行過濾制作色卡，并對色卡殘留物較多的機(jī)組，進(jìn)行檢修割管測試垢量，驗證流動加速腐蝕程度。
[0038]由于一個超臨界機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐而言，給水工況主要有全揮發(fā)性處理和給水加氧處理，腐蝕產(chǎn)物因此而在形態(tài)上不同。在全揮發(fā)性處理中，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4為主，色標(biāo)卡為黑褐色系列，含量高于20ppb，表明流動加速腐蝕較嚴(yán)重；在給水加氧處理中，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3,色標(biāo)卡為紅棕色系列，含量高于5ppb，表明流動加速腐蝕較嚴(yán)重。此時，根據(jù)實際超臨界機(jī)組的運(yùn)行情況來選擇是以Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行含量分析，還是以Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行含量分析。當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe3O4為主，一般當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量在20ppb以下時，表示給水系統(tǒng)的化學(xué)工況是適宜和匹配的，無需調(diào)整繼續(xù)運(yùn)行；而當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量高于20ppb時，需要對給水化學(xué)工況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整；當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe3O4為主，當(dāng)腐蝕產(chǎn)物以Fe2O3為主，當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量在5ppb以下時，表示給水系統(tǒng)的化學(xué)工況是適宜和匹配的，無需調(diào)整繼續(xù)運(yùn)行；而當(dāng)水汽系統(tǒng)中膠態(tài)鐵含量高于5ppb時，需要對給水化學(xué)工況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。通過膠態(tài)鐵含量的分析來掌握超臨界機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。
[0039]下面以實際現(xiàn)場應(yīng)用和分析測試舉例:
[0040]給水工況均為AVT (O)，三組機(jī)組分別選取為:A機(jī)組(600MW超臨界機(jī)組)、B機(jī)組(600MW超臨界機(jī)組)、C機(jī)組出60麗超超臨界機(jī)組)，考察三組機(jī)組在高加疏水、省煤器進(jìn)口及除氧器出口水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度。
[0041]結(jié)合現(xiàn)場測試和色標(biāo)卡對比可知:
[0042]1)A機(jī)組膜片基本沒有膠體沉積物，膠態(tài)鐵含量合格，該機(jī)組不存在流動加速腐蝕風(fēng)險。
[0043]2)B機(jī)組給水疏水各測點(diǎn)的膠體鐵含量較高，濾膜上分布顏色較明顯的膠態(tài)鐵。膠態(tài)鐵含量約在5ppb左右，流動加速腐蝕風(fēng)險不大，但機(jī)組結(jié)垢速率會比較高，建議適當(dāng)提高給水pH，可以進(jìn)一步降低給水和疏水膠態(tài)鐵含量。
[0044]3)C機(jī)組給水疏水各測點(diǎn)的膠體鐵含量最高，濾膜上分布顏色較明顯的膠態(tài)鐵。尤其是高加疏水膠態(tài)鐵含量約在lOppb，有較高的流動加速腐蝕風(fēng)險，鍋爐結(jié)垢速率很高，清洗周期會比較短，需要優(yōu)化給水化學(xué)工況，建議采用給水加氧處理。
[0045]上述的對實施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制作反映膠態(tài)鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡: 配制濃度為40ppb的膠體Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液與膠體Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)溶液各5L，將上述標(biāo)準(zhǔn)溶液采用濾膜過濾，過濾容量分別為125ml、250ml、500ml、1L、1.5L，并過濾IL除鹽水的濾膜作為空白，將濾膜干燥留存，制作Oppb、5ppb、1ppb、20ppb、40ppb、60ppb的色標(biāo)卡,每個濾膜上殘余物質(zhì)的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡的顏色，來表征膠態(tài)鐵含量； (2)制作取樣接頭:超臨界機(jī)組將凝結(jié)水、給水、高加疏水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、再熱蒸汽集中取樣和冷卻，通過取樣頭直接與取樣水樣連接； (3)現(xiàn)場取樣點(diǎn)在線過濾分析:安裝過濾膜，將取樣頭連接測點(diǎn)取樣管，過濾5L水樣，富集水樣中膠態(tài)鐵，干燥處理； (4)樣本集收集:廣泛收集和測試現(xiàn)場機(jī)組水樣色標(biāo)卡,重點(diǎn)對色標(biāo)卡中殘余物較多的水樣，針對性采集機(jī)組檢修垢量分析數(shù)據(jù)，建立流動加速腐蝕程度評價集； (5)定量評價:將濾膜上殘余物質(zhì)的顏色與色標(biāo)卡對比，定量不同水樣中膠態(tài)鐵含量，根據(jù)流動加速腐蝕評價樣本集，定量確定流動加速腐蝕程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，其特征在于，在進(jìn)行取樣分析時，腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4為主時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為黑褐色系列，此時采用Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對；腐蝕產(chǎn)物主要是Fe2O3時，濾膜上殘余物質(zhì)的顏色為色標(biāo)卡為紅棕色系列，此時采用Fe2O3標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)卡進(jìn)行比對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，其特征在于，在進(jìn)行取樣分析時，進(jìn)行富集取樣，增加過濾量，通過富集增強(qiáng)色卡效果；或者進(jìn)行不同倍率富集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，其特征在于，所述的濾膜的過濾孔徑為0.45 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾膜法分析超臨界機(jī)組水汽系統(tǒng)流動加速腐蝕程度的方法，其特征在于，步驟(5)中，對大量機(jī)組水樣進(jìn)行過濾制作色卡，并對色卡殘留物較多的機(jī)組，進(jìn)行檢修割管測試垢量，驗證流動加速腐蝕程度。
【文檔編號】G01N17/00GK104359824SQ201410577460
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】黃興德, 齊曉曼, 瞿海妮, 張鵬飛, 褚燕, 許唐云, 游喆 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司, 上海明華電力技術(shù)工程有限公司