利用濕蒸汽沖洗汽輪機通流部分可溶性鹽垢

王長友,黨占東,胡海

（本鋼板材股份有限公司發電廠，遼寧本溪117021）

利用濕蒸汽沖洗汽輪機通流部分可溶性鹽垢

王長友,黨占東,胡海

（本鋼板材股份有限公司發電廠，遼寧本溪117021）

通過對汽輪機組通流部分阻力大、推力瓦溫度高的原因進行分析，得出其主要原因為通流部分結垢嚴重，流通面積縮小，導致汽輪機做功能力下降，使機組無法帶至額定負荷；并對通流部分結垢的原因進行分析、研究，作出沖洗方案，以求降低機組的通流部分阻力、推力瓦溫度，提高機組的安全、經濟性。

單元制；滑參數；汽輪機通流部分；鹽垢

1 概述

某熱電廠的一臺C25-3.43/0.981型汽輪機（廠內編號為31#）與焦化廠8#、9#干熄焦鍋爐配套運行，構成單元制熱力系統。

該機組推力瓦溫隨進汽量增加而升高，最高已達117℃（該機組推力瓦溫度正常值＜80℃，報警上限值85℃，連鎖跳機值100℃）；調速級汽壓力呈上升趨勢，在負荷達17.8 MW時，調速級汽壓力最高達2.3 MPa，遠遠超過規定值(額定1.5 MPa)，只好限負荷運行，有部分主蒸汽被迫通過減壓系統供出，嚴重影響機組安全、經濟運行。

中壓汽輪機各段汽壓相對升高15%時就必須清除結垢，該機組調節級壓力相對升高53.3%，顯示通流部分結垢已達到了相當嚴重的程度。

綜上所述，根據推力瓦溫度及調節級壓力的變化趨勢，初步判斷為汽輪機通流部分結鹽、流通面積相對縮小，導致汽輪機做功能力下降，使機組無法帶至額定負荷。

關于通流部分結垢的機理、鹽垢的化學成分、鹽垢的危害，可參閱有關文獻。

2 結垢的解決辦法

汽輪機結垢后，解決的辦法主要有兩種：

（1）對于不溶于水的鹽類，只能進行機械清理：停機揭汽缸，對結垢部件進行人工鏟除。此法費時費力，又需要較長的時間，造成較大的損失，且難以將積垢清除干凈、徹底；

（2）對于可溶于水的鹽類，可以進行蒸汽沖洗：采用滑參數停止、啟動汽輪機，使用濕蒸汽對通流部分進行沖洗，將機內溶于水的鈉鹽垢洗掉。此法省時省力，僅需要較短的時間，且可以將可溶性鈉鹽清除干凈、徹底；

3 通流部分可溶性鹽垢的沖洗

利用干熄焦檢修停爐、啟動的過程，對機組通流部分進行沖洗；沖洗分“滑參數停機過程”和“滑參數啟動過程”2個階段進行。

3.1 第一階段，滑參數停機過程

第一階段于2014年6月6日晨4：15開始減負荷至7：13打閘停機、轉速至零結束。

這個階段的主要目的是冷卻機組，為將來啟動機組過程進行沖洗創造有利條件。

在這個階段，先降壓、后降溫，降溫速度≤1.5℃/min，蒸汽溫度不得低于相應汽壓對應的飽和溫度，過熱度最小控制在20℃；在過熱度降低至40℃以下，沖洗效果最為明顯，預計此時凝結水PNa濃度將出現峰值。此時，凝結水排放，以免二次污染，但是要注意協調好鍋爐補水問題。

停機過程，溫度控制如圖1所示，各項參數如表1所示。

圖1 停機沖洗冷卻過程溫度控制曲線

表1 機組滑參數停機過程

由表1可見：

（1）采用滑參數逐步降低主蒸汽壓力、溫度，減負荷停機，機組汽缸得到較為充分的冷卻，經過3個小時使上汽缸溫度由427℃降低到207℃，為第二階段的沖洗創造了有利的條件。

（2）在停機過程中對凝結水進行化驗顯示：PNa值開始為2240μg/L，至本階段結束時：48000μg/ L，中途出現峰值，最高值：282000μg/L。這表明采用滑參數停機，逐步降低主蒸汽壓力、溫度，減負荷停機過程對機組通流部分積鈉鹽的沖洗具有效果。

3.2 第二階段，滑參數啟動過程

第二階段于2014年6月7日早7：00機組開始沖轉至9：16機組定速結束。

這個階段的主要目的是利用飽和蒸汽在機組啟動過程中低轉速階段對通流部分進行沖洗。

在滑參數啟動機組進行沖洗的過程中，先升溫，后升壓，升溫速度≤2℃/min，汽溫不得低于蒸汽壓力對應的飽和溫度，在升溫過程中蒸汽溫度比汽缸溫度高50℃。

啟動機組、沖洗過程中汽缸溫度及凝結水PNa值如表2所示。啟機過程，溫度控制如圖2所示。

由表3可見：在低轉速沖洗過程中，控制汽溫、汽壓，保持機組低轉速運行達1.5 h，PNa值開始為112×103μg/L，下降至12.3×103μg/L，除鈉鹽效果明顯。

圖2 啟動沖洗過程溫度控制曲線

4 通流部分沖洗效果評估

從三個方面對沖洗效果進行評估：

（1）凝結水PNa值的變化。沖洗前，凝結水PNa值2240μg/L；沖洗過程中，PNa值最高達到282×103μg/L，沖洗后PNa值12.3×103μg/L；清除鈉鹽效果明顯。

（2）通流部分阻力的變化。沖洗前，調節級壓力2.3 MPa；沖洗后1.1 MPa，降至額定值以下；沖洗前，推力瓦塊溫度最高值為117℃；沖洗后推力瓦塊溫度最高值為72.1℃，全部降至合格范圍；沖洗前，軸向位移0.53 mm，沖洗后，軸向位移0.12 mm，雖然沖洗前后的工況不盡相同，但是通過濕蒸汽沖洗，降低通流阻力效果是明顯的。

（3）機組運行經濟性的變化。沖洗前，有20 t/h新蒸汽通過大減壓，蒸汽參數由3.43 MPa/435℃降低至0.82 MPa/284℃外供，沖洗后，全部蒸汽通過機組做功，提高了機組出力，沖洗前，機組熱耗15.5 GJ/MW，沖洗后，在機組進汽量與抽汽量相同的條件下，機組熱耗13.5 GJ/MW。沖洗后熱耗降低：2 GJ/ MW

沖洗后，機組能夠加到額定負荷25 MW，節約熱能的潛力：

2×25×24×90=108000 GJ，折合動力煤價值：316萬元。表明濕蒸汽沖洗，經濟效益明顯。

表2 機組滑參數啟動過程

5 結論

（1）濕蒸汽沖洗對清除鈉鹽效果是極為明顯的。沖洗過程中PNa值呈現起伏波動，說明清除鈉鹽不是一勞永逸的，需要在機組起停過程中堅持這樣做，對清除通流部分鈉鹽提高機組的安全性也是必要的。

（2）濕蒸汽沖洗對降低通流部分阻力效果明顯。體現在調節級壓力、推力瓦塊溫度、軸向位移大幅度降低。

（3）濕蒸汽沖洗對降低機組熱耗，提高機組出力的效果明顯。

【1】李建剛主編.汽輪機設備及運行（第一版）[M].北京:中國電力出版社,2006年7月.

【2】付忠廣編著.電廠汽輪機運行與事故處理（第一版）[M].北京:中國電力出版社2007年7月.

【3】肖作善編著.熱力發電廠水處理（下冊）[M].北京:中國電力出版社1996年5月.

【4】林軍.汽輪機通流部分結垢的危害及清洗[J].中國科技縱橫.2013年第10期.

【5】常志強.汽輪機通流部分清洗技術在6MW機組中的應用[J].科學之友.2009年第29期.

To W ash Soluble Salt Deposits in the Flow Section of Steam Turbine with W et Steam

Wang Changyou,Dang Zhandong,Hu Hai

（ThePowerPlantofBenxiIronandSteelCo.,Ltd.,Benxi,Liaoning117021,China）

Through analysis of the causes of high turbine flow resistance and high temperature of thrust bearing shoes,it was found that the main cause had been serious scaling in the flow section,which reduced the circulation area and in turn decreased the work capacity of steam turbine preventing the unit from boosting to rated load.The causes of salt deposit in the flow section were also analyzed and studied and a flushing plan was drawn up,to reduce the resistance in the unit flow passages,lower the temperature of the thrust shoes and improve the safety and economy of the generating unit.

unit system;sliding parameter;flow section of steam turbine;salt deposit

TK26

B

1006-6764（2014）12-0055-03

2014-06-19

王長友（1973-），男，大連理工大學，工學學士，工程師，現從事熱能與動力工程專業工作