凝汽器技術改造

蘇利亞　王小宇

摘 要：本次技術改造主要針對我公司兩臺凝汽器由于循環水和蒸汽對舊銅管造成的腐蝕和沖刷，凝汽器列管長期存在泄漏現象，多次對其進行查漏、堵漏，均未起到明顯效果，為了使設備安全長周期穩定運行，決定對兩臺凝汽器列管進行技術改造。

關鍵詞：凝汽器；列管；技術；改造

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0091-02

1 改造理由

1.1 凝汽器參數（見表1所示）

1.2 運行情況

凝汽器自2007年投產運行至今，機組的真空、端差、排氣溫度均與原設計值有較大偏差，運行經濟性較差；由于凝汽器介質是循環水及蒸汽系統，循環水和蒸汽對舊銅管造成了腐蝕和沖刷（換熱管厚度1mm）。目前，舊銅管存在嚴重減薄、泄漏和結垢現象，前幾年對兩臺凝汽器都進行了查漏、堵漏等，且2016年利用大修期間對凝器換熱管進行抽查做渦流檢測后，發現抽查數量中減薄0.3-0.5mm的比例約29%，減薄0.5mm以上的比例約17%，漏管數的比例約6.5%，且換熱管與管板脹口處存在嚴重泄漏。并對凝汽器檢修后，仍不斷出現泄漏現象。隨著運行時間延長，舊銅管的泄漏和結垢越多，嚴重制約空分機組的長周期穩定運行，對完成全年經營目標都存在嚴重威脅。

綜上述，為了提高機組真空，增加出力，進一步提高機組的運行經濟性，保證空分機組長周期穩定運行，完成年度經營目標，有必要對凝汽器進行技術改造。

2 實施方案

2.1 工程內容

將汽輪機組凝汽器兩臺原銅管拆除、管孔處理、安裝不銹鋼管、脹管、灌水、打壓試驗。

2.2 施工程序

（1）拆開凝汽器前水室蓋板，切管器內切換熱管，用拔管器拔管。

（2）取出所有換熱管。

（3）凝汽器殼體內部清理。

（4）冷卻管的安裝。

1）冷卻管安裝自下而上由兩側同時進行。

2）穿管時檢查冷卻管兩端端口，清理管口毛邊、毛刺，管頭應光潔無油垢、氧化層、塵土、蝕坑和縱向溝槽，并且露出金屬光澤。

3）穿管時每隔2米必須有一名工作人員，且必須戴干凈的手套進行操作，輕推輕拉，不沖撞管孔，穿管受阻時，不得強力猛擊，如出現卡澀現象應檢查受阻管孔，用木槌輕輕打入，避免損壞冷卻管。

（5）不銹鋼管推拉清洗及管板清洗。

（6）不銹鋼管脹接。

1）冷卻管穿完，先要試脹，試脹合格后正式脹管。試脹時，脹口的脹接深度為管板厚度的75%-90%左右，擴脹部分應在管板壁內不少于2-3mm，不允許擴脹部分超過管板內壁。

2）管子脹接前，應在管板四角及中央各脹一標準管，檢查兩端管板距離有無不一致和管板中央個別部位有無凸凹處，造成管子長度不足等情況。

3）脹管時要求脹接均勻，不允許過脹和欠脹，不銹鋼管的脹管允許減薄率為5%-6%。

4）管子脹接程序應根據管束分組情況妥善安排，避免因脹接程序不合理而造成管板變形。

5）正式脹管應從回水室側開始，先進行貼合脹管（管口內約5-10mm），再進行強脹，分組20-50根由中部向周圍進行，防止大面積脹接造成管板變形，脹接好的管子，應露出管板0-0.5mm，管端光平無毛刺。

6）回水室側脹管結束，進水室側開始割管，采用內切式切管機將前端管板側的不銹鋼管余量切除至不銹鋼管露出長度調至離端管板面0-0.5mm，并且除去管端毛刺，毛邊等。然后按脹管工藝將進水室側邊的不銹鋼管進行脹管處理。

7）冷卻管脹接每1000根應對脹管率進行測定，脹管器應定期清理，除去不銹鋼屑、雜物。

（7）凝汽器密封安裝。

（8）凝汽器灌水實驗，灌水高度要高于凝汽器喉部與汽機低壓缸連接處300mm處。

2.3 技術規范及要求要求：

（1）凝汽器不銹鋼換熱管更換后必須達到以下要求：

1）凝汽器各項參數均約達到原設計值。

2）凝汽器換熱管更換后五年內無泄漏。

（2）換熱管要求：

1）凝汽器不銹鋼管在安裝前必須進行壓縮空氣清掃處理。

2）凝汽器的管板孔進行清理、檢查、測量，管孔應無銹皮、毛刺、兩邊應有1×45°倒角，管板孔與不銹鋼管的間隙應保證在0.4mm—0.6mm。

3）管板與不銹鋼管的間隙測量，應保證在0.2mm- 0.5mm，在穿新不銹鋼之前，凝汽器汽側應徹底清掃，清除一切雜物和灰塵，并將喉部及底部熱井口妥善封閉，防止雜物落入。

4）不銹鋼管的加工余量為35mm-40mm。

5）穿管時檢查管端清理管口毛邊，管頭應光潔無油垢、氧化、塵土、蝕坑和縱向溝槽，露出金屬光澤。

6）不銹鋼管在正式脹接前，應進行試脹工作，脹口的脹接深度為20mm左右，不允許擴脹部分超過管板內壁，以上試脹工作合格后出具試脹報告，方可正式脹接。

7）正式脹管應先脹出水側，同時在進水側設專人監視，以防止不銹鋼管滑動損傷。

（3）設備（備件）材料表如表2所示。

4 技術經濟指標

4.1 改造前相關參數

（1）改造前換熱管存在嚴重泄漏，且換熱管與管板脹口處存在泄漏，A套舊銅管已經穿孔根數147根，B套舊銅管已經穿孔根數289根；

（2）化驗分析A套凝汽器Na+含量80μg/kg、B套凝汽器Na+含量74μg/kg；

（3）傳熱端差在11℃左右。

4.2 改造后情況

（1）列管更換完成后做靜壓試驗，水位淹沒全部列管且高出300mm，維持24小時無泄漏。

（2）凝汽器運行后，連續運行72小時以上，中化分析E2406A的Na+含量8.0μg/kg、SiO2含量10μg/kg；E2406B的Na+含量10.0μg/kg、SiO2含量7.0μg/kg；分析頻次為兩小時分析一次，根據化驗分析數據確認列管無泄漏。

（3）繼續觀察7天，中化分析中化分析Na+量7.0μg/kg（E2406A）SiO2含量11μg/kg；Na+含量10.0μg/kg（E2406B）、SiO2含量7.0μg/kg（E2406B）；頻次為四小時分析一次，根據化驗分析數據確認列管無泄漏。

（4）更換列管后，傳熱端差在3℃左右。

（5）循環水冷端溫差在5℃-10℃。

（6）凝汽器真空度要保證在-74.5Kpa～-81.73Kpa。

5 結語

根據化驗分析，本次技術改造滿足工藝要求。

參考文獻

[1]劉凱.渦流檢測法[M].廈門渦流檢測技術研究院，1999，95-98.

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[4]JB/T3344-93，凝汽器性能試驗規程[S].中華人民共和國機械工業部，1993，4-5.