凝結器真空低問題分析及對策

摘 要：陡河發電廠#7機組凝結器鋼管結垢后，造成凝結器真空降低，嚴重影響了機組的安全、經濟運行。本文探討了#7機組凝結器真空低問題的由來，講述了實踐中的所采取的一些應對措施。經過認真分析和總結，采取凝結器酸洗的方法，解決了這一難題。

關鍵詞：凝結器 真空 結垢 酸洗

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0054-01

陡河發電廠位于唐山市開平區，隸屬于中國大唐集團公司大唐國際發電股份有限公司，始建于1973年，原有8臺燃煤發電機組，總裝機容量為155萬千瓦。2008年12月31日，該廠積極響應國家“上大壓小”政策，關停了一期兩臺12.5萬千瓦日立發電機組。目前，在役機組6臺，總容量1300 mw，員工總數2800人左右，是京津唐電網的主力發電廠。

1 #7機凝結器真空低問題分析

1.1 真空低問題的由來

陡河發電廠#7機組是由哈爾濱汽輪機廠生產的N200-130/535/535 型機組，1986年11月投產。該機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機組大修。由于大修前甲、乙、丙凝結器銅管經常出現泄漏，造成凝結水硬度經常超標，本次檢修對凝結器進行了改造，將原凝結器銅管改用不銹鋼管（本廠其它機組的凝結器均為銅管）。大修后，凝結水水質得到明顯改善。但是，由于鋼管的導熱系數λ基本在10～30 W/（m·℃）范圍，而銅管導熱系數λ=379.14 W/（m·℃），同時循環水為開式冷卻水，造成#7機凝結器在運行一段時間后，凝結器鋼管內壁結垢，機組真空較其它同類型機組偏低，嚴重影響了機組的經濟運行。

1.2 真空低對真空泄漏率的影響

2010年以來，#7機組真空泄漏率經常不合格。隨著時間推移，凝結器鋼管結垢越來越厚，在氣溫升高的情況下，#7機真空數值持續下降，2011年8月31日最低至88.6 kpa，低于本廠同類型機組4 kpa左右，接近機組真空低報警值86 kpa，以至于運行人員暫時放棄做機組真空嚴密性試驗。

分析#7機真空泄漏率不合格的原因，一方面是真空系統確實存在不嚴密的地方，需要查找、封堵；另一方面是因為凝結器鋼管導熱能力差，尤其是嚴重結垢后，蒸汽凝結速度慢，導致試驗時間內機組真空下降速度快。因此，#7機凝結器結垢造成真空低不僅影響了機組的經濟運行，對機組的安全運行也構成了威脅。為了保證機組真空嚴密性試驗合格，一個重要的前提就是提高凝結器鋼管換熱能力，減少結垢量。

1.3 針對凝結器鋼管內壁結垢所采取的措施

（1）機組大小修中進行凝結器高壓水沖洗。（2）機組運行中進行高壓水沖洗：①第一次運行中水沖洗，2006年10月19日至30日，有一定效果。②第二次運行中水沖洗，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）正常運行中定期投入金剛砂膠球沖洗。

1.4 問題分析及對策

（1）實踐表明：機組運行中高壓水沖洗效果不好；利用停機檢修的機會進行凝結器高壓水沖洗初期有一定效果，但隨著結垢量的增加，凝結器高壓水沖洗的效果越來越差。（2）機組運行中保持膠球泵的良好運行，定期投入并及時更換磨損的金剛砂膠球，對維持機組真空有一定作用。（3）機組大小修時對凝結器進行酸洗，是解決凝結器結垢問題的有效途徑。

2 通過酸洗解決#7機凝結器真空低問題

#7機凝結器更換不銹鋼管后運行至今已有7年時間，檢修中發現凝汽器不銹鋼管嚴重結垢，超過了DL/T 957-2005《火力發電廠凝汽器化學清洗及成膜導則》中規定的需進行化學清洗的規定值（垢厚≥0.5 mm），嚴重影響機組的安全經濟穩定運行。按照DL/T 957-2005《火力發電廠凝汽器化學清洗及成膜導則》中的有關條文的規定，2012年2月，陡河發電廠在#7機檢修期間完成了凝結器酸洗，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溶解、剝離、絡合的方法，徹底清除不銹鋼管內表面所附著的水垢及腐蝕產物。在酸洗過程中，通過加入合適的緩蝕劑，使不銹鋼管及有關碳鋼接觸材料的腐蝕速率控制在規定的范圍之內。在完成化學清洗后，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濟運行。

2.2 凝結器酸洗主要步驟

（1）確定酸洗范圍，接好酸洗臨時系統，檢查系統具備清洗條件。（2）不銹鋼管水沖洗：將整個酸洗系統注滿除鹽水，啟動清洗循環泵進行嚴密性試驗，并啟動加藥泵進行加藥試驗，同時試投加熱，一切正常后，一邊進水，一邊排放，沖洗至出水澄清透明，無雜物。（3）酸洗：開啟甲凝汽器進酸門，關閉乙丙凝汽器進酸門。啟動清洗循環泵打循環，同時投加熱，當水溫在30 ℃左右時將高效除垢劑、緩蝕劑加入系統。循環酸洗初期，由于化學反應迅速，應注意開排氣門排氣，并不斷監測酸濃度、pH值、硬度等指標的變化情況，調整加藥量。循環酸洗6 h后，根據化驗結果確定酸洗終點，酸洗終點到達后，停清洗循環泵，將廢液排至廢水池。酸洗過程暫定為兩次；若一次合格，第二次酸洗不再進行直接進行水沖洗。

2.3 凝結器酸洗后的效果

（1）酸洗后正值冬季，在循環水溫3 ℃～4 ℃下，對同一機組在同一負荷（140 MW）以及與同類機組的對比分析，酸洗后凝結器真空提高0.5 kpa，端差下降3.5 ℃；在滿負荷（200 MW）下，酸洗后凝結器真空提高1.0 kpa，端差下降5.9 ℃。（2）在循環水溫3～4 ℃、低負荷（140 MW）下，與同類機組比較，酸洗前，#7機組凝結器真空與其它同類機組持平，酸洗后，凝結器真空比其它同類機組高約0.5 kpa。（3）隨著循環水溫的升高，凝結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月份循環水溫30 ℃左右時，同比2011年統計數據，酸洗后，#7機凝結器真空同比升高3～4 kPa，端差下降5 ℃左右。（4）通過測算，凝結器酸洗后帶來較好的經濟效益，每年可節約標煤2900 t以上。

3 結語

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