凝结器真空低问题分析及对策

摘 要：陡河发电厂#7机组凝结器钢管结垢后，造成凝结器真空降低，严重影响了机组的安全、经济运行。本文探讨了#7机组凝结器真空低问题的由来，讲述了实践中的所采取的一些应对措施。经过认真分析和总结，采取凝结器酸洗的方法，解决了这一难题。

关键词：凝结器 真空 结垢 酸洗

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0054-01

陡河发电厂位于唐山市开平区，隶属于中国大唐集团公司大唐国际发电股份有限公司，始建于1973年，原有8台燃煤发电机组，总装机容量为155万千瓦。2008年12月31日，该厂积极响应国家“上大压小”政策，关停了一期两台12.5万千瓦日立发电机组。目前，在役机组6台，总容量1300 mw，员工总数2800人左右，是京津唐电网的主力发电厂。

1 #7机凝结器真空低问题分析

1.1 真空低问题的由来

陡河发电厂#7机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的N200-130/535/535 型机组，1986年11月投产。该机组配置用三壳体表面式N-11680型凝汽器。2004年2月5日至4月18日，#7机组大修。由于大修前甲、乙、丙凝结器铜管经常出现泄漏，造成凝结水硬度经常超标，本次检修对凝结器进行了改造，将原凝结器铜管改用不锈钢管（本厂其它机组的凝结器均为铜管）。大修后，凝结水水质得到明显改善。但是，由于钢管的导热系数λ基本在10～30 W/（m·℃）范围，而铜管导热系数λ=379.14 W/（m·℃），同时循环水为开式冷却水，造成#7机凝结器在运行一段时间后，凝结器钢管内壁结垢，机组真空较其它同类型机组偏低，严重影响了机组的经济运行。

1.2 真空低对真空泄漏率的影响

2010年以来，#7机组真空泄漏率经常不合格。随着时间推移，凝结器钢管结垢越来越厚，在气温升高的情况下，#7机真空数值持续下降，2011年8月31日最低至88.6 kpa，低于本厂同类型机组4 kpa左右，接近机组真空低报警值86 kpa，以至于运行人员暂时放弃做机组真空严密性试验。

分析#7机真空泄漏率不合格的原因，一方面是真空系统确实存在不严密的地方，需要查找、封堵；另一方面是因为凝结器钢管导热能力差，尤其是严重结垢后，蒸汽凝结速度慢，导致试验时间内机组真空下降速度快。因此，#7机凝结器结垢造成真空低不仅影响了机组的经济运行，对机组的安全运行也构成了威胁。为了保证机组真空严密性试验合格，一个重要的前提就是提高凝结器钢管换热能力，减少结垢量。

1.3 针对凝结器钢管内壁结垢所采取的措施

（1）机组大小修中进行凝结器高压水冲洗。（2）机组运行中进行高压水冲洗：①第一次运行中水冲洗，2006年10月19日至30日，有一定效果。②第二次运行中水冲洗，2007年6月18日至6月30日，效果不明显。③第三次运行中水冲洗，2011年6月24日至7月4日，冲洗前后真空没变化，效果不明显。（3）正常运行中定期投入金刚砂胶球冲洗。

1.4 问题分析及对策

（1）实践表明：机组运行中高压水冲洗效果不好；利用停机检修的机会进行凝结器高压水冲洗初期有一定效果，但随着结垢量的增加，凝结器高压水冲洗的效果越来越差。（2）机组运行中保持胶球泵的良好运行，定期投入并及时更换磨损的金刚砂胶球，对维持机组真空有一定作用。（3）机组大小修时对凝结器进行酸洗，是解决凝结器结垢问题的有效途径。

2 通过酸洗解决#7机凝结器真空低问题

#7机凝结器更换不锈钢管后运行至今已有7年时间，检修中发现凝汽器不锈钢管严重结垢，超过了DL/T 957-2005《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》中规定的需进行化学清洗的规定值（垢厚≥0.5 mm），严重影响机组的安全经济稳定运行。按照DL/T 957-2005《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》中的有关条文的规定，2012年2月，陡河发电厂在#7机检修期间完成了凝结器酸洗，效果良好。

2.1 凝汽器酸洗简介

凝汽器不锈钢管酸洗的目的是利用化学溶解、剥离、络合的方法，彻底清除不锈钢管内表面所附着的水垢及腐蚀产物。在酸洗过程中，通过加入合适的缓蚀剂，使不锈钢管及有关碳钢接触材料的腐蚀速率控制在规定的范围之内。在完成化学清洗后，通过充分的水冲洗，清除不锈钢管表面的垢泥，从而保证不锈钢管凝汽器的安全经济运行。

2.2 凝结器酸洗主要步骤

（1）确定酸洗范围，接好酸洗临时系统，检查系统具备清洗条件。（2）不锈钢管水冲洗：将整个酸洗系统注满除盐水，启动清洗循环泵进行严密性试验，并启动加药泵进行加药试验，同时试投加热，一切正常后，一边进水，一边排放，冲洗至出水澄清透明，无杂物。（3）酸洗：开启甲凝汽器进酸门，关闭乙丙凝汽器进酸门。启动清洗循环泵打循环，同时投加热，当水温在30 ℃左右时将高效除垢剂、缓蚀剂加入系统。循环酸洗初期，由于化学反应迅速，应注意开排气门排气，并不断监测酸浓度、pH值、硬度等指标的变化情况，调整加药量。循环酸洗6 h后，根据化验结果确定酸洗终点，酸洗终点到达后，停清洗循环泵，将废液排至废水池。酸洗过程暂定为两次；若一次合格，第二次酸洗不再进行直接进行水冲洗。

2.3 凝结器酸洗后的效果

（1）酸洗后正值冬季，在循环水温3 ℃～4 ℃下，对同一机组在同一负荷（140 MW）以及与同类机组的对比分析，酸洗后凝结器真空提高0.5 kpa，端差下降3.5 ℃；在满负荷（200 MW）下，酸洗后凝结器真空提高1.0 kpa，端差下降5.9 ℃。（2）在循环水温3～4 ℃、低负荷（140 MW）下，与同类机组比较，酸洗前，#7机组凝结器真空与其它同类机组持平，酸洗后，凝结器真空比其它同类机组高约0.5 kpa。（3）随着循环水温的升高，凝结器酸洗后的效果越来越显著，真空同比升高幅度更大。2012年8月份循环水温30 ℃左右时，同比2011年统计数据，酸洗后，#7机凝结器真空同比升高3～4 kPa，端差下降5 ℃左右。（4）通过测算，凝结器酸洗后带来较好的经济效益，每年可节约标煤2900 t以上。

3 结语

陡河发电厂#7机组由铜管改造成钢管后，随着运行时间的增加，凝结器钢管内壁结垢问题成为困扰机组安全、经济运行的重要问题。在凝结器高压水冲洗已无法取得明显效果的情况下，采取凝结器酸洗的方法使这一难题得到根本解决。机组在高负荷、循环水温高的情况下，凝结器酸洗的效果更为显著。为了巩固凝结器酸洗后取得的良好效果，机组运行中还要合理投入金刚砂胶球冲洗，以减缓凝结器钢管的结垢速度，使机组保持在较高的凝结器真空下经济运行。