摘(zhai)要:隨著二十世紀后期科學(xue)技(ji)術(shu)的(de)(de)迅猛發(fa)(fa)展(zhan),一(yi)些新技(ji)術(shu)成果投(tou)入運用和(he)新型材(cai)料的(de)(de)相繼開發(fa)(fa)成功,風力發(fa)(fa)電機組單機容(rong)量已從先前的(de)(de)幾(ji)百瓦發(fa)(fa)展(zhan)到如今的(de)(de)幾(ji)兆瓦。風能已成為當前技(ji)術(shu)具(ju)備規模開發條件的可再生潔凈能源。風能發電不排放任何污染物,可以減輕環境污染,節約礦物資源,實現清潔生產,為構建和諧社會提供堅實的物質基礎。由于風力發電機組是利用風能發電,空氣中的有害物質自然會帶來對設備不利的負面影響。本文將針對空氣中的鹽霧危害問題做出深入探討,為提高設備可利用率建言獻策。
1 鹽霧(wu)的(de)形(xing)成
空(kong)氣中(zhong)能(neng)(neng)容(rong)納(na)一(yi)定量的(de)水(shui)汽,氣溫(wen)愈(yu)高,空(kong)氣中(zhong)所能(neng)(neng)容(rong)納(na)的(de)水(shui)汽愈(yu)多,反之(zhi)愈(yu)少。當(dang)空(kong)氣溫(wen)度低到(dao)不(bu)能(neng)(neng)容(rong)納(na)原先所含(han)有(you)的(de)水(shui)汽時,過剩的(de)水(shui)汽便凝(ning)結成(cheng)(cheng)小水(shui)滴(di)。沿海地(di)區空(kong)氣中(zhong)含(han)有(you)大量隨海水(shui)蒸發(fa)的(de)鹽分,其溶(rong)于小水(shui)滴(di)中(zhong)便形(xing)成(cheng)(cheng)了濃(nong)度很高的(de)鹽霧。
2 鹽霧的(de)腐蝕特點
2.1 鹽(yan)霧中(zhong)(zhong)的主要成分為NaCl,而NaCl 的溶液中(zhong)(zhong)是以Na+和Cl-的形態存在的,由鹽(yan)霧技術研究(jiu)的“集(ji)成電路的可靠(kao)性試驗”得知鹽(yan)霧的沉積率(lv)與Cl-的濃(nong)度成正比關(guan)系:
所以(yi)在含鹽濃度高的(de)海邊,其沉積(ji)率也很大,高濃度的(de)鹽霧(wu)自然成為(wei)NaCl 溶液(ye)的(de)載體。
2.2 而由(you)試驗又(you)可(ke)以知道鹽霧的腐蝕作(zuo)用受到溫(wen)度和(he)鹽業濃度的影響,可(ke)由(you)下面兩圖(tu)說明(ming):
由上(shang)圖可(ke)以(yi)得出,當(dang)溫度(du)在35 攝氏度(du),鹽液濃(nong)度(du)在3%時(shi)其對(dui)物體的(de)(de)腐蝕(化(hua)(hua)學反應)作用大。鹽霧(wu)中(zhong)高(gao)濃(nong)度(du)的(de)(de)(NaCl)迅速(su)分(fen)解為Na+離(li)子(zi)和活躍(yue)的(de)(de)Cl-離(li)子(zi)與分(fen)子(zi)式很活躍(yue)的(de)(de)金(jin)屬材(cai)料發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學反應生(sheng)成強(qiang)酸性的(de)(de)金(jin)屬鹽,其中(zhong)的(de)(de)金(jin)屬離(li)子(zi)與氧氣接(jie)觸(chu)后又還原生(sheng)成較穩定(ding)的(de)(de)金(jin)屬氧化(hua)(hua)物。
另外,任(ren)何(he)金屬材料在介質(zhi)中都有自己(ji)的腐蝕(shi)電(dian)位,在同一種(zhong)介質(zhi)中電(dian)位越正的金屬其活性就差,金屬就不易腐蝕(shi)。目前(qian)用于(yu)風力(li)發電(dian)機(ji)組(zu)設備上的主(zhu)要為鐵、鋁、銅等活性*的金屬材料。
由上(shang)面所述(shu)得出結論(lun)是,鹽霧對金屬物的腐(fu)蝕(shi)破(po)壞主要條件有(you):濃度(du)、溫度(du)、含氧量、腐(fu)蝕(shi)電位。
3、鹽霧對風力發(fa)電機組(zu)的危(wei)害(hai)
我國(guo)東南(nan)部沿海,屬南(nan)亞熱帶季風氣候區,多年年平(ping)均(jun)氣溫(wen)(wen)都在(zai)20℃以(yi)上,年平(ping)均(jun)氣溫(wen)(wen)26℃,年平(ping)均(jun)低(di)氣溫(wen)(wen)19℃左(zuo)右。盛行(xing)的海陸風把含有(you)鹽分的水汽吹(chui)向風電(dian)場與設備(bei)元器件大面積接觸(chu),這些因素使設備(bei)受(shou)鹽霧腐蝕的速度大大加快。
鹽霧給風力發(fa)電機組帶(dai)來(lai)的危害主(zhu)要為:
3.1 鹽霧與空氣(qi)中的(de)其他(ta)顆粒(li)物在葉(xie)片(pian)靜電的(de)作用下,在葉(xie)片(pian)表面(mian)形成覆蓋層,嚴重的(de)影響(xiang)葉(xie)片(pian)氣(qi)動(dong)性能,產生噪音污(wu)染和影響(xiang)美觀。
3.2 經過一系(xi)列的(de)化(hua)學反(fan)應(ying)后使(shi)(shi)設備原有(you)的(de)強度遭到(dao)破壞,使(shi)(shi)風力(li)發(fa)電機組的(de)承受大載荷的(de)能(neng)(neng)力(li)大大降低,使(shi)(shi)設備不能(neng)(neng)達到(dao)設計運行要(yao)求,給設備安全運行帶來嚴(yan)重后果。
3.3 鹽霧與設備電(dian)(dian)(dian)器元件的(de)(de)金屬物發(fa)生(sheng)化學(xue)反應后使原有的(de)(de)載流面積(ji)減小,生(sheng)成氧(yang)化合物使電(dian)(dian)(dian)氣觸點接觸不良,它(ta)們將導致電(dian)(dian)(dian)氣設備故障或毀壞。給風場的(de)(de)安全、經(jing)濟運行(xing)造成大的(de)(de)影響(xiang)。
4、對鹽霧的防護措施
針對風力發電機(ji)組的實際(ji)運行環境,結合現有技(ji)術(shu)趨勢,綜合考(kao)慮經濟因(yin)素后(hou)提(ti)出(chu)具有較(jiao)強(qiang)性價比的幾點防(fang)腐(fu)保(bao)護措施:
4.1 應用(yong)金屬壓延防腐處理技術(shu)在材(cai)料剪切加工過(guo)程中時,使材(cai)料端面形成保護膜。
4.2 使用(yong)鋅(xin)(xin)鉻膜(mo)(達(da)克(ke)羅)涂層工(gong)藝技(ji)術對設備金屬(shu)表(biao)面處(chu)理(li)(li)。其防銹(xiu)機(ji)理(li)(li)為:(1)鋅(xin)(xin)粉的(de)受控(kong)自我犧牲保護作用(yong) ;(2)鉻酸在(zai)處(chu)理(li)(li)時(shi)使工(gong)件表(biao)面形(xing)成不易(yi)被腐蝕的(de)稠(chou)密氧化(hua)膜(mo);(3) 層層覆蓋的(de)鋅(xin)(xin)片相互疊加的(de)涂層形(xing)成了屏(ping)蔽了作用(yong),增加了侵(qin)入者到達(da)工(gong)件表(biao)面所(suo)經過的(de)路徑。而且,由(you)于(yu)膜中鉻酸化合物不含結晶水,其抗高溫性及加熱后的耐蝕性能也很好。
4.3 在葉(xie)片表(biao)面噴涂(tu)光觸媒(mei),它涂料利用(yong)陽光、雨水、空氣(qi)作為(wei)基本反應介質,使污染物(wu)附著(zhu)后被分解(jie)達到(dao)防(fang)霧、自清潔(jie)目(mu)的(de);
4.4 經(jing)常(chang)巡查、發(fa)現設備出(chu)現腐(fu)蝕情況后(hou)及(ji)時用新型環保(bao)的金屬(shu)表面(mian)涂裝前(qian)處(chu)理(li)劑進行處(chu)理(li),因為(wei)它能迅速(su)與基材金屬(shu)發(fa)生反(fan)應生成絡合物,在金屬(shu)表面(mian)形成致密單分子保(bao)護膜,阻止氯等物質對金屬(shu)的侵蝕,其后(hou)涂上高性能的納(na)米涂料。
4.5 對電(dian)氣元器件集中的區域(yu)進行密封防潮(chao)、降溫保(bao)護(hu)以減緩腐(fu)蝕速度。
隨著科(ke)技的進步,許(xu)多技術(shu)難(nan)關的突破,將會有更(geng)多的新材(cai)料、新技術(shu)投入(ru)使(shi)用,將給(gei)設備防腐帶來(lai)新的技術(shu)保障。
掃一掃,關注我們