钢球磨煤机主轴承衬冷却水室在线化学清洗方法

赵慧辉等

摘 要：通过对钢球磨煤机的主轴承衬内部的冷却水管内壁结垢导致冷却水量小、轴瓦温度高等原因进行分析，结合实际情况，给出了在线化学清洗的解决方法。

关键词：轴承衬；冷却水室；在线化学清洗；腐蚀

1 概述

乌海热电厂2×200MW燃煤机组锅炉制粉系统为中储式制粉系统。每台炉配备两台西安电力机械厂生产的DTM380/720筒式钢球磨煤机。经过多年的运行，磨煤机的钨金轴瓦瓦胎内部的换热管内结垢严重，由于结垢，轴瓦的换热效果逐步下降，目前轴瓦的在线监测温度已经均超过40℃，大多在40-48℃之间，通过观察，轴承冷却器出口管内的冷却水流量已经很小、压力低至0.1MPa以下，频繁发生堵塞现象。近两年在夏季常发生磨煤机由于瓦温高被迫停运事件（DCS报警与故障停机温度保护定值为50℃“跳机”），平均每个夏季有13次/炉。如果不及时处理，轴瓦的换热管内结垢会越来越严重，最终会堵死换热管，或者当冷却水的流量小到一定的程度，轴瓦不能冷却，造成跳机或者烧瓦被迫停运直接影响磨煤机的出力、锅炉出力的严重后果。

2 现状

目前磨煤机轴承衬冷却器堵塞、瓦温高时，采取的唯一办法是用瓶装氧气接至冷却器的入口、出口管反复疏通直到流量明显增大为止，这种方法是不得已的方法，长期疏通会将轴承衬冷却器的蛇形管、与蛇形管的接头、软管在高压下损坏，导致冷却水泄漏到稀油中的恶果。

3 原因分析

现在的管路结垢是因为长期的运行，开放式的冷却塔中的水中进入大量的灰尘，包括沙尘、煤灰、灰渣等各种难以去除的细微颗粒而积淀形成的。在管道内形成结垢与结疤，长期以来，越来越多，越来越厚，致管道的内径越来越细，换热的效果越来越差。

通过厂化验部门对水管内的结垢进行化学分析，得出结垢的化学组成：硅酸盐的比例为81%；碳酸盐为9%；铁氧化物为5%；硫酸盐为3%；其它为2%。根据化验得出，结垢的主要成分是硅酸盐。

4 辅助实验结果

根据化学活性，不论化学腐蚀还是电化腐蚀，铜具有比钢铁更好的耐腐蚀性，冷却系统内的管道是铜管与铁管联在一起，所以首先腐蚀钢管，而轴瓦内的紫铜管应该是没有经受到多少的腐蚀。针对该结垢的化学分析，配比专用的清洗液，清洗液为3-5%的盐酸溶液及0.2%的缓释剂。清洗液与泥垢中的上述成份发生反应后，泥垢可变松变软，就可以被水流或沙子冲开，从而冲洗出来。

用所采用的清洗剂作对铜与铁的腐蚀对比试验，把这二种材质浸泡在该清洗液中，时间12小时。结果发现铜管除了表面的氧化物被腐蚀后而铁管却是不断的被腐蚀，管的表面明显看到是腐蚀后失去光泽的材质。并且腐蚀的速度比较快，明显看得出有质量的损失。

通过对比实验，可以保证该清洗液对现有的紫铜管不会产生严重的腐蚀，从而使其产生泄漏。从可靠性角度来看，该清洗液对于紫铜管是安全的，但是由于泥垢的成份太复杂，而且还有大量的不溶于强酸的杂质，所以即使用强酸也不一定能完全溶解掉全部的泥垢。只能是用该清洗液浸泡一定的时间后，把泥垢内的可溶成份溶解，使泥垢变松变软，然后慢慢的用流量把其冲散、冲出。

5 方法与工艺

由于生产任务紧张，不能有充足的时间安排更换该轴瓦，同时由于更换轴瓦的费用也比较高，所以采用化学清洗的办法来解决，但是一般的化学清洗不能洗掉管道内的泥垢，所以要采用特殊的清洗剂及清洗方法。既要把管道内的泥垢清洗掉，也要保证清洗剂不损坏轴瓦内的紫铜管，保证不会因为清洗剂的腐蚀而导致管道泄漏。

对该轴瓦换热紫铜管内的泥垢样品作了化学试验，发现常规的方法很难处理，经过再三考虑，决定采用另一种更复杂的具体方案，如下。

在磨煤机停运小修时，安排清洗工作。

第一步，磨煤机停运后，用热风风机接到换热器的管子上，将铜管内泥垢内的水份吹干，并把泥垢的温度提高，温度控制在80℃以下。

第二步，温度提高后，在每台轴瓦的进出口管道上外接循环泵打入清洗溶液，先浸泡一定的时间，从泥垢的情况来看，这一段时间要比以前更长。因为泥垢的温度较高，清洗液可以冷涨开一部分泥垢。浸泡一段时间后，清洗液渗入到泥垢中的可溶解盐分解，泥垢变松变软。

第三步，浸泡的的同时，清洗液打循环，并把清液加热到45-50℃加强浸泡的效果，慢慢把软化的泥垢冲洗出来。

第四步，如果清洗液浸泡的效果不是很好，泥垢不能很好的冲刷了出来，可以在清洗液中加入少量沙子把泥垢冲洗出来。

第五步，泥垢冲洗干净后，测试PH值为6.5-7.5，然后再用清水冲洗干净。

第六步，打压试验：将换热管道密封注水打压至2-3公斤，保压二个小时。如果压力下降，则可能有泄漏。如果没有，则一切正常使用。

第七步，恢复冷却水管道投运冷却水。在磨煤机停车之前做好全部的准备工作，一台磨煤机二个轴瓦同时清洗，大约要3天时间。磨煤机停运后，将原有管道断开接上热风风机，在一天内把管内的水份吹干，把管内的泥垢吹热。然后就是用清洗液循环清洗，看情况是否采用加沙等冲击泥垢，这个过程估计需要4-8小时，然后用高压水将管道冲洗干净。

6 结束语

实现在线清洗后，主轴承衬冷却效果达到了最佳，瓦温由过去的40℃-48℃下降为目前的31-37℃之间。由于找到了原因并采取了措施，不但可以缩短设备维修次数和时间，还可以大大降低更换新的轴瓦所需要的费用，磨煤機轴承衬的安全性得到极大的保障。通过此化学方法清洗冷却器方法，为不同企业工业水防止结垢提供了可借鉴的经验与途径。

参考文献

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[2]郑德广.空分设备氧透冷却器酸洗除垢[J].深冷技术，2014（1）：52-53.