[发明专利]用于空气冷却式冷凝器的腐蚀保护

说明书

公开了一种用于建立用于空气冷却式冷凝器的腐蚀保护系统的方法。该方法包括：接收与空气冷却式冷凝器的物理性质和化学过程条件相关联的数据；利用化学过程建模构件来模拟空气冷却式冷凝器的条件；以及基于对已迭代地改变的输入变量的评估来标识优化的腐蚀保护系统。

技术领域

本发明涉及用于抑制空气冷却式冷凝器中的由过程条件引起的腐蚀的方法。

背景技术

在诸如发电设备的蒸汽发生系统中，空气冷却式冷凝器用于在蒸汽已穿过蒸汽涡轮之后将蒸汽从气体转换成液体。一种广泛使用的干式冷却系统是直接干式冷却。在这种干式冷却方法中，水蒸汽在蒸汽涡轮中膨胀，通过具有相对大的直径的蒸汽管从涡轮离开，然后通过上部分配室，在上部分配室处，水蒸汽进入蒸汽-空气热交换器，诸如空气冷却式冷凝器。

空气冷却式冷凝器可包括蒸汽入口管道、冷凝器管和冷凝物出口管道。涡轮排出蒸汽通过蒸汽入口管道进入冷凝器，且流过冷凝器管。蒸汽在冷凝器管的内部冷凝，冷凝器管由环境空气在外部冷却，而不是如水冷却式设备中那样由水冷却。

迫使空气在冷凝器管的外表面上，从而冷却管和流过管的蒸汽，且使蒸汽转换成液体冷凝物。冷凝物可重新用于生成用于蒸汽涡轮的蒸汽，并且稍后可返回到冷凝器，在冷凝器中，其转换回液态。

空气冷却式冷凝器具有非常大的内表面，其易受到腐蚀。部分地由于冷凝器的非常大的表面积，故难以控制腐蚀。如果不进行处理，则腐蚀可引起泄漏，从而导致蒸汽冷凝过程中的效率损失。蒸汽循环也可由腐蚀产物(诸如铁)污染。呈溶解和颗粒形式的铁可被运送到蒸汽发生器，在蒸汽发生器中，铁沉积在金属表面上，从而引起进一步的效率损失，且引发(诸如沉积腐蚀的)新的腐蚀机制。

空气冷却式冷凝器可遭受来自酸腐蚀、流动辅助腐蚀、氧气点蚀、电流作用和缝隙侵蚀的严重腐蚀损坏。定期停机的空气冷却式冷凝器系统受到可从环境温度变化到180℉(82℃)或更高的水温。在停机期间，氧气可进入水中，直到达到其饱和极限为止。当系统返回到高温操作时，氧气溶解度下降，并且所释放的氧气侵蚀金属表面。

与空气冷却式冷凝器中的腐蚀损坏相关联的问题的影响包括由于管故障导致的增加的操作和维护成本、用于清洁和修理的更频繁的停机、降低的热传递效率，以及可能的产品产量降低或甚至设备停机。

传统上，蒸汽循环的化学处理剂已用于抑制空气冷却式冷凝器的腐蚀。然而，化学物质一般不直接施加于空气冷却式冷凝器的内表面，而是在蒸汽循环中的其它地方引入，并且与大量蒸汽流一起进入空气冷却式冷凝器。尚未发现用于腐蚀保护方法的常规化学处理剂在空气冷却式冷凝器中提供与它们在水/蒸汽循环的其它区域中提供的腐蚀抑制处于相同水平的腐蚀抑制。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种用于建立用于空气冷却式冷凝器的优化的腐蚀保护系统的方法。

该方法可包括：接收与空气冷却式冷凝器的物理性质和化学过程条件相关联的数据；生成化学过程建模构件；以及使用建模构件来基于对已迭代地改变的化学过程模型输入变量的评估而标识优化的腐蚀保护系统。

在本发明的另一个方面，该方法可包括：接收与空气冷却式冷凝器的物理性质和化学过程条件相关联的数据；生成化学过程建模构件；以及使用建模构件来基于对空气冷却式冷凝器的已迭代地改变的物理性质和/或化学过程条件的评估以及与已改变的条件相关联的测试数据而标识优化的腐蚀保护系统。

在本发明的另一个方面，化学过程建模构件接受来自计算流体动力学建模构件的输入。迭代地改变输入变量，并且通过计算流体动力学建模构件模拟空气冷却式冷凝器的已变化的流体流。基于对已变化的流体流的评估来确定优化的输入变量组合，并且将优化的输入变量组合提供给化学过程建模构件。

附图说明

将在附图中进一步描述本发明，在附图中：