凝結(jié)器真空低問題分析及對(duì)策

摘 要：陡河發(fā)電廠#7機(jī)組凝結(jié)器鋼管結(jié)垢后，造成凝結(jié)器真空降低，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文探討了#7機(jī)組凝結(jié)器真空低問題的由來，講述了實(shí)踐中的所采取的一些應(yīng)對(duì)措施。經(jīng)過認(rèn)真分析和總結(jié)，采取凝結(jié)器酸洗的方法，解決了這一難題。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)器 真空 結(jié)垢 酸洗

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0054-01

陡河發(fā)電廠位于唐山市開平區(qū)，隸屬于中國大唐集團(tuán)公司大唐國際發(fā)電股份有限公司，始建于1973年，原有8臺(tái)燃煤發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為155萬千瓦。2008年12月31日，該廠積極響應(yīng)國家“上大壓小”政策，關(guān)停了一期兩臺(tái)12.5萬千瓦日立發(fā)電機(jī)組。目前，在役機(jī)組6臺(tái)，總?cè)萘?300 mw，員工總數(shù)2800人左右，是京津唐電網(wǎng)的主力發(fā)電廠。

1 #7機(jī)凝結(jié)器真空低問題分析

1.1 真空低問題的由來

陡河發(fā)電廠#7機(jī)組是由哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N200-130/535/535 型機(jī)組，1986年11月投產(chǎn)。該機(jī)組配置用三殼體表面式N-11680型凝汽器。2004年2月5日至4月18日，#7機(jī)組大修。由于大修前甲、乙、丙凝結(jié)器銅管經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，造成凝結(jié)水硬度經(jīng)常超標(biāo)，本次檢修對(duì)凝結(jié)器進(jìn)行了改造，將原凝結(jié)器銅管改用不銹鋼管（本廠其它機(jī)組的凝結(jié)器均為銅管）。大修后，凝結(jié)水水質(zhì)得到明顯改善。但是，由于鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)λ基本在10～30 W/（m·℃）范圍，而銅管導(dǎo)熱系數(shù)λ=379.14 W/（m·℃），同時(shí)循環(huán)水為開式冷卻水，造成#7機(jī)凝結(jié)器在運(yùn)行一段時(shí)間后，凝結(jié)器鋼管內(nèi)壁結(jié)垢，機(jī)組真空較其它同類型機(jī)組偏低，嚴(yán)重影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1.2 真空低對(duì)真空泄漏率的影響

2010年以來，#7機(jī)組真空泄漏率經(jīng)常不合格。隨著時(shí)間推移，凝結(jié)器鋼管結(jié)垢越來越厚，在氣溫升高的情況下，#7機(jī)真空數(shù)值持續(xù)下降，2011年8月31日最低至88.6 kpa，低于本廠同類型機(jī)組4 kpa左右，接近機(jī)組真空低報(bào)警值86 kpa，以至于運(yùn)行人員暫時(shí)放棄做機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)。

分析#7機(jī)真空泄漏率不合格的原因，一方面是真空系統(tǒng)確實(shí)存在不嚴(yán)密的地方，需要查找、封堵；另一方面是因?yàn)槟Y(jié)器鋼管導(dǎo)熱能力差，尤其是嚴(yán)重結(jié)垢后，蒸汽凝結(jié)速度慢，導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)機(jī)組真空下降速度快。因此，#7機(jī)凝結(jié)器結(jié)垢造成真空低不僅影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行也構(gòu)成了威脅。為了保證機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)合格，一個(gè)重要的前提就是提高凝結(jié)器鋼管換熱能力，減少結(jié)垢量。

1.3 針對(duì)凝結(jié)器鋼管內(nèi)壁結(jié)垢所采取的措施

（1）機(jī)組大小修中進(jìn)行凝結(jié)器高壓水沖洗。（2）機(jī)組運(yùn)行中進(jìn)行高壓水沖洗：①第一次運(yùn)行中水沖洗，2006年10月19日至30日，有一定效果。②第二次運(yùn)行中水沖洗，2007年6月18日至6月30日，效果不明顯。③第三次運(yùn)行中水沖洗，2011年6月24日至7月4日，沖洗前后真空沒變化，效果不明顯。（3）正常運(yùn)行中定期投入金剛砂膠球沖洗。

1.4 問題分析及對(duì)策

（1）實(shí)踐表明：機(jī)組運(yùn)行中高壓水沖洗效果不好；利用停機(jī)檢修的機(jī)會(huì)進(jìn)行凝結(jié)器高壓水沖洗初期有一定效果，但隨著結(jié)垢量的增加，凝結(jié)器高壓水沖洗的效果越來越差。（2）機(jī)組運(yùn)行中保持膠球泵的良好運(yùn)行，定期投入并及時(shí)更換磨損的金剛砂膠球，對(duì)維持機(jī)組真空有一定作用。（3）機(jī)組大小修時(shí)對(duì)凝結(jié)器進(jìn)行酸洗，是解決凝結(jié)器結(jié)垢問題的有效途徑。

2 通過酸洗解決#7機(jī)凝結(jié)器真空低問題

#7機(jī)凝結(jié)器更換不銹鋼管后運(yùn)行至今已有7年時(shí)間，檢修中發(fā)現(xiàn)凝汽器不銹鋼管嚴(yán)重結(jié)垢，超過了DL/T 957-2005《火力發(fā)電廠凝汽器化學(xué)清洗及成膜導(dǎo)則》中規(guī)定的需進(jìn)行化學(xué)清洗的規(guī)定值（垢厚≥0.5 mm），嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。按照DL/T 957-2005《火力發(fā)電廠凝汽器化學(xué)清洗及成膜導(dǎo)則》中的有關(guān)條文的規(guī)定，2012年2月，陡河發(fā)電廠在#7機(jī)檢修期間完成了凝結(jié)器酸洗，效果良好。

2.1 凝汽器酸洗簡介

凝汽器不銹鋼管酸洗的目的是利用化學(xué)溶解、剝離、絡(luò)合的方法，徹底清除不銹鋼管內(nèi)表面所附著的水垢及腐蝕產(chǎn)物。在酸洗過程中，通過加入合適的緩蝕劑，使不銹鋼管及有關(guān)碳鋼接觸材料的腐蝕速率控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。在完成化學(xué)清洗后，通過充分的水沖洗，清除不銹鋼管表面的垢泥，從而保證不銹鋼管凝汽器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.2 凝結(jié)器酸洗主要步驟

（1）確定酸洗范圍，接好酸洗臨時(shí)系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)具備清洗條件。（2）不銹鋼管水沖洗：將整個(gè)酸洗系統(tǒng)注滿除鹽水，啟動(dòng)清洗循環(huán)泵進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，并啟動(dòng)加藥泵進(jìn)行加藥試驗(yàn)，同時(shí)試投加熱，一切正常后，一邊進(jìn)水，一邊排放，沖洗至出水澄清透明，無雜物。（3）酸洗：開啟甲凝汽器進(jìn)酸門，關(guān)閉乙丙凝汽器進(jìn)酸門。啟動(dòng)清洗循環(huán)泵打循環(huán)，同時(shí)投加熱，當(dāng)水溫在30 ℃左右時(shí)將高效除垢劑、緩蝕劑加入系統(tǒng)。循環(huán)酸洗初期，由于化學(xué)反應(yīng)迅速，應(yīng)注意開排氣門排氣，并不斷監(jiān)測(cè)酸濃度、pH值、硬度等指標(biāo)的變化情況，調(diào)整加藥量。循環(huán)酸洗6 h后，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果確定酸洗終點(diǎn)，酸洗終點(diǎn)到達(dá)后，停清洗循環(huán)泵，將廢液排至廢水池。酸洗過程暫定為兩次；若一次合格，第二次酸洗不再進(jìn)行直接進(jìn)行水沖洗。

2.3 凝結(jié)器酸洗后的效果

（1）酸洗后正值冬季，在循環(huán)水溫3 ℃～4 ℃下，對(duì)同一機(jī)組在同一負(fù)荷（140 MW）以及與同類機(jī)組的對(duì)比分析，酸洗后凝結(jié)器真空提高0.5 kpa，端差下降3.5 ℃；在滿負(fù)荷（200 MW）下，酸洗后凝結(jié)器真空提高1.0 kpa，端差下降5.9 ℃。（2）在循環(huán)水溫3～4 ℃、低負(fù)荷（140 MW）下，與同類機(jī)組比較，酸洗前，#7機(jī)組凝結(jié)器真空與其它同類機(jī)組持平，酸洗后，凝結(jié)器真空比其它同類機(jī)組高約0.5 kpa。（3）隨著循環(huán)水溫的升高，凝結(jié)器酸洗后的效果越來越顯著，真空同比升高幅度更大。2012年8月份循環(huán)水溫30 ℃左右時(shí)，同比2011年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，酸洗后，#7機(jī)凝結(jié)器真空同比升高3～4 kPa，端差下降5 ℃左右。（4）通過測(cè)算，凝結(jié)器酸洗后帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益，每年可節(jié)約標(biāo)煤2900 t以上。

3 結(jié)語

陡河發(fā)電廠#7機(jī)組由銅管改造成鋼管后，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，凝結(jié)器鋼管內(nèi)壁結(jié)垢問題成為困擾機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要問題。在凝結(jié)器高壓水沖洗已無法取得明顯效果的情況下，采取凝結(jié)器酸洗的方法使這一難題得到根本解決。機(jī)組在高負(fù)荷、循環(huán)水溫高的情況下，凝結(jié)器酸洗的效果更為顯著。為了鞏固凝結(jié)器酸洗后取得的良好效果，機(jī)組運(yùn)行中還要合理投入金剛砂膠球沖洗，以減緩凝結(jié)器鋼管的結(jié)垢速度，使機(jī)組保持在較高的凝結(jié)器真空下經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。