[发明专利]一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统

说明书

本发明涉及一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统，阴极保护机构包括多组牺牲阳极,牺牲阳极包括阳极本体、与阳极本体固定连接的安装件，阳极本体具有第一侧表面和第二侧表面，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，第一侧表面靠近凝汽器内的钛换热管，第二侧表面远离凝汽器内的钛换热管，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离大于第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离；本发明通过牺牲阳极的结构优化设计，使得牺牲阳极设计使用寿命至少达到18个月（1轮次检修周期时间），能够在设计使用周期内为凝汽器水室内壁提供有效保护，确保其有效保护寿命能够满足电厂检修周期的更换要求。

技术领域

本发明涉及凝汽器水室内壁防腐领域，具体涉及一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统。

背景技术

凝汽器是将驱动汽轮机做功后排出的水蒸汽转变成凝结水的热量交换设备，是汽轮机组的重要组成部分。电厂运行中工质状态变化遵循朗肯循环。凝汽器是此循环的重要组成设备之一，在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用。一是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空，二是在汽轮机排汽凝结的水作为系统给水，构成一个完整的循环。降低汽轮机排气温度和排气压力，可以提高热循环效率供给水，同时使凝汽器保持较高的真空度。

凝汽器主要由碳钢筒体和钛合金材质冷却管组成，换热介质为海水，凝汽器几何尺寸大，内部蒸汽流动与凝结换热过程复杂。以材料腐蚀的角度，上述几方面条件可概括为强烈的腐蚀电偶对、较强的腐蚀介质、复杂的汽/液两相传质条件以及复杂的稳定变化规律，以上因素直接导致凝汽器水室内壁具有极高的腐蚀倾向。目前，对于凝汽器水室内壁的保护主要采用物理隔绝与电化学保护的方式，具体为单独衬胶、衬胶+外加电流阴极保护、衬胶+牺牲阳极阴极保护等。基于凝汽器水室内极端的腐蚀环境，一旦其保护措施失效将导致水室外壳的腐蚀穿孔，影响机组安全运行。

所谓阴极保护，就是对被保护的金属施加一定的阴极电流，使被保护金属的电极电位向负方向偏离于其平衡电极电位，使得阳极的反应过程被抑制，从而使金属的腐蚀得到有效的控制。阴极保护技术分为外加强制电流保护技术和牺牲阳极保护技术两种。所谓牺牲阳极保护，就是将被保护的金属与另一种电极电位更低的金属或合金相连接，使得该金属或合金作为阳极优先被消耗，被保护的金属获得阴极电流而被保护。牺牲阳极保护系统具有保护效果稳定、安装工艺成熟，且在后期运行过程中不需经常维护管理的优点，适用于不具备维护条件的或外界无法提供电源的工况中，目前在工程上广泛使用。

目前现存相关专利中， CN203890445U《凝汽器阴极保护装置》、CN205722818U《核电站凝汽器水室电化学保护装置》、CN205122201U《一种核电站凝汽器牺牲阳极块装置》均采用锌合金作为凝汽器水室内壁的牺牲阳极，并将包含钢套筒铁芯的牺牲阳极安装焊接在水室内壁的螺杆上，实现了采用单一安装螺栓将牺牲阳极与水室内壁的紧固安装及电连接。但该类锌合金牺牲阳极在现场使用中，多次出现牺牲阳极溶解过快，无法满足阳极设计保护年限的问题，甚至还出现锌合金阳极耗尽后，阳极内十字架状铁芯腐蚀断裂划伤换热管板的情况。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种凝汽器阴极保护机构。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种凝汽器阴极保护机构，阴极保护机构包括设于凝汽器水室内壁上的多组牺牲阳极,牺牲阳极包括阳极本体、与阳极本体固定连接的安装件，阳极本体呈长块状，安装件呈长板状，安装件沿阳极本体的长度方向贯穿阳极本体，阳极本体具有沿其长度方向延伸且相对应的第一侧表面和第二侧表面，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，第一侧表面靠近凝汽器内的钛换热管，第二侧表面远离凝汽器内的钛换热管，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离大于第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离。

优选地，设第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离为a，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离为a+4mm~a+6mm。