中國石化勝油局勝利發(fā)電廠1號機組凝汽器腐蝕控制

賈玉成

（中石化勝油局勝利發(fā)電廠，山東 東營 257087）

1 問題[1, 2]

勝利發(fā)電廠1號機組為東方汽輪機廠制造的三排汽200MW機組，凝汽器為三殼體單背壓雙流程式，冷卻管為HSn70-1A銅管，管束設(shè)有5塊支承管板，支承管板間距約1400mm，水室為矩形。自投入使用至改造前使用8As，冷卻管嚴(yán)重腐蝕造成堵管頻繁，并且有冷卻管斷裂現(xiàn)象，改造前已堵管800余根，真空較差。凝汽器泄漏不僅增高能耗，并且引起熱力系統(tǒng)水汽品質(zhì)嚴(yán)重惡化、結(jié)垢腐蝕，甚至爆管停機，后患無窮。

2 原因分析

2.1 循環(huán)水水質(zhì)惡劣

循環(huán)水中懸浮物含量大，溶解固形物和氯離子含量都比較高。

（1）金屬表面有沉積物時不僅影響導(dǎo)熱性能，并且特別容易發(fā)生垢下腐蝕，進一步產(chǎn)生受熱、受力不均誘發(fā)應(yīng)力腐蝕；

（2）氯離子含量高易引發(fā)金屬點蝕；

（3）微生物污染進一步惡化循環(huán)水水質(zhì)和運行工況。

2.2 勝利發(fā)電廠1號機組舊凝汽器所用HSn70-1A錫銅管抗腐蝕性能比較差

（1）HSn70-1A管一般使用在溶解固形物＜1000mg/L，氯離子＜150mg/L的冷卻水中；

（2）有關(guān)設(shè)備安裝完成后未進行成膜處理。

2.3 凝汽器排管比較落后

勝利發(fā)電廠1號機組舊凝汽器為卵形排管，由于卵形排管中擋流板的存在，使汽流出現(xiàn)渦流現(xiàn)象，致整個管束受熱不均。勝利發(fā)電廠1號機組舊凝汽器3個殼體的冷卻管堵管大部分集中于各自空冷區(qū)及擋板下的渦流區(qū)，由于空冷區(qū)和渦流區(qū)汽側(cè)O2、NH3含量高銅管易發(fā)生氨蝕等，而水側(cè)冷卻管又受氯離子腐蝕及污物磨蝕作用，在管內(nèi)外雙重腐蝕因素作用下，這部分區(qū)域的冷卻管更易發(fā)生腐蝕損壞。

2.4 支撐管板支撐間距分配不合理

支撐管板支撐間距原來設(shè)計較粗略，在高負荷低水溫的惡劣情況下，會出現(xiàn)因高速汽流沖擊誘振而產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力有交變應(yīng)力和拉伸應(yīng)力。在應(yīng)力作用和腐蝕介質(zhì)的共同作用下會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂和腐蝕疲勞損壞。

2.5 因為循環(huán)水補充水水質(zhì)和設(shè)備材料耐蝕性能等原因，所以不宜對循環(huán)冷卻水采用比較高的循環(huán)倍率

2.6 上述因素的綜合作用極大地縮短了設(shè)備的使用壽命

3 腐蝕控制改造措施

3.1 凝汽器管束排列設(shè)計

改造中采用了模塊式排管替代卵形排管，這種模式排管具有不凝結(jié)氣體積聚所造成的影響小，壓降小，熱負荷分布均勻，流場平衡等特點，無明顯的蒸汽渦流區(qū)和空氣積聚區(qū)存在，凝結(jié)水基本無過冷度，能保持理想的除氧效果。

3.2 管材的選擇

空冷區(qū)冷卻管選擇了TP316不銹鋼管，TP316不銹鋼管抗氨蝕及污物磨蝕能力比較強，且抗氯離子腐蝕能力也比較強。為保證凝汽器總體傳熱性能及電廠實際情況，主冷凝汽區(qū)選擇了抗脫鋅腐蝕能力比較強的HSn70-1B銅管作為冷卻管材料。

3.3 中間支撐管板間距的選擇

引起凝汽器冷卻管振動一般有2種原因：（1）冷卻管固有頻率與擾動頻率接近；（2）冷卻管受到高速汽流沖擊誘振作用，使冷卻管產(chǎn)生過大振幅。為了防止振動，對凝汽器冷卻管固有頻率進行校核，對冷卻管許用最大跨距進行核算，對支撐管板間距根據(jù)核算結(jié)果進行調(diào)整。

3.4 管板涂防腐層，在水室設(shè)犧牲陽極的陰極保護

3.5 對凝汽器銅管進行硫酸亞鐵成膜處理。

3.6 加強循環(huán)水系統(tǒng)管理和化學(xué)監(jiān)督具有極其重要的意義

4 結(jié)語

機組凝汽器腐蝕控制措施改造后，各種腐蝕因素得到有效控制，凝汽器真空度較舊凝汽器真空度大幅提升，凝汽器真空比改造前歷史最好時期提高2kPa，防腐蝕，節(jié)能源，整體性能顯著提高，運行結(jié)果良好，有關(guān)指標(biāo)一躍進入中國“國家一流火力發(fā)電廠”、“國際一流火電廠”先進行列！