中国报告大厅网讯，核能装机稳步扩容背景下，高温气冷堆凭借高安全性成为新增主力堆型。2025年全球蒸汽发生器市场规模有望突破480亿美元，年增速约5.7%，而节流孔沉积导致的非计划停堆已占堆芯相关停堆事件的12%。给水溶解氧质量浓度、胶体铁ZETA电位与壁电流电动效应之间的耦合关系，正成为行业防堵技术焦点。

  一、蒸汽发生器节流孔沉积现状：Fe₃O₄环状堵塞威胁运行安全

  《2025-2030年中国蒸汽发生器行业项目调研及市场前景预测评估报告》指出，国内多台超超临界机组曾因水冷壁节流孔板堵塞出现超温调停，沉积物以Fe₃O₄为主，呈疏松环状结构，半径约0.8 mm。高温气冷堆蒸汽发生器采用Inconel-718镍基合金三级节流孔，最大内径≤3 mm，入口水温203℃，局部流速达20 m/s，同样面临磁性氧化铁快速积聚风险，亟需从水化学角度寻找运行级对策。

  二、蒸汽发生器水化学核心：溶解氧质量浓度对沉积速率的敏感阈值

  模拟实验在温度203℃、压力14 MPa、pH 9.3、总铁50 μg/L条件下进行24 h，结果显示：

  2 μg/L时孔口形成约105 μm环状Fe₃O₄沉积;

  10 μg/L时颗粒稀疏;

  ≥20 μg/L几乎无沉积;

  30 μg/L孔边缘光洁。

  数据表明，蒸汽发生器节流孔沉积速率随溶解氧升高而显著降低，20 μg/L被确认为关键控制下限。

  三、蒸汽发生器pH值边界：高碱度反而削弱抑沉积效果

  在溶解氧30 μg/L、温度与压力不变的条件下，pH 9.1–9.3区间孔口保持洁净;当pH升至9.5时，距孔缘100 μm处再现无形沉积物。原因在于高pH使胶体铁ZETA电位向负方向偏移，增强与阳极区静电吸引;同时电导率提升，双扩散层变薄，流体电流下降，但电位负移的沉积驱动力更强，综合结果反而促进沉积。

  四、蒸汽发生器电动机理：壁电流与流体剪切力博弈

  蒸汽发生器行业技术特点分析指出，胶体铁在pH 8.8–9.8均带负电。还原工况下电位由−36.6 mV降至−49.0 mV;含氧工况整体向正偏移至−14.8~−33.4 mV，削弱了与节流孔阳极区作用力。壁电流电动效应模型认为，高速流剪切双扩散层产生流体电流，局部电荷不平衡驱动金属壁电流，诱发Fe(OH)₂氧化成不溶性磁铁矿。提高溶解氧或降低pH均可减小壁电流，配合孔缘高流速机械去除，当电动沉积力≤流体剪切力时，即可实现零沉积。

  五、蒸汽发生器运行策略：加氧抑沉积与材料兼容性并重

  综合实验结论，推荐高温气冷堆二回路控制给水溶解氧≥20 μg/L，pH降至9.3，可在运行端有效抑制蒸汽发生器节流孔堵塞。实施路径是在除氧器下降管加氧，精准调控流经节流组件的氧质量浓度。但需同步评估含氧水对Incoloy-800H过热段传热管的应力腐蚀风险，确保氧化学窗口与材料安全兼容，为蒸汽发生器长期可靠运行提供双保险。

  总结

  2025年蒸汽发生器行业正由“被动清洗”转向“主动水化学调控”。实验证实，维持给水溶解氧不低于20 μg/L、优化pH至9.3，可显著削弱壁电流电动效应，阻断Fe₃O₄环状沉积，为高温气冷堆节流孔堵塞提供运行级解决方案。未来，行业需在氧控制精度与镍基合金耐氧腐蚀边界之间建立更精细的模型，推动蒸汽发生器向零沉积、零非停的目标迈进。