600MW 机组主冷油器应用不锈钢管经济效益分析

杨宏辉

（武乡西山发电有限公司，山西 武乡 046300）

1 概述

山西武乡西山发电有限公司600MW 机组（#1机、#2机）主冷油器是由哈尔滨电气集团有限公司生产的YL-2X560-2型立式、管壳式冷却器，冷却面积560m2，材质不锈钢管TP304，铜管规格d16mm×1mm，冷却油量287t／h，进出口油温49℃／45℃，冷却水温36℃，冷却水量750t／h，冷油器进出油采用三通阀，阀芯为硬密封结构。

每台机组装有2台冷油器，位于主油箱一侧，从交流润滑油泵及直流事故油泵来的润滑油，在进入轴承前都必须经过主冷油器。在正常运行工况下，一台投入运行，另一台备用。在某些特殊情况下，如夏季高温环境或冷油器产生污垢换热效果降低时，2台冷油器同时并联运行，以保证控制油温可靠性。因此，冷油器的主要作用是用来冷却汽轮发电机组轴承润滑油质的。主冷油器运行状况对汽轮发电机组安全运行起着重要作用。

2 铜管主冷油器现状

山西武乡西山发电厂自2006年10月投产以来，#1机组由于冷油器铜管、管板腐蚀严重，曾多次发生润滑油向冷却水中泄漏的问题。据统计，2010年1—4月，#1机补油1740L，其中因主冷油器铜管泄漏量达1204L.油箱油位经常降低和补油频繁，以及冷油器多次检修直接影响#1机组的安全经济运行。调查表见表1.

表1 #1机组润滑油系统各设备流失油量调查表

3 铜管式主冷油器泄漏原因分析

经过研究讨论得出，铜管泄漏的主要原因如下：

3.1 管板腐蚀

由于黄铜和钢两种金属的电极电位相差较大，在冷油器检修时，发现管板有明显的电偶腐蚀，尤其在管板三角区腐蚀较严重，管板凹凸不平，有棘突状棕褐色腐蚀物，除去腐蚀物可见黑色腐蚀产物。

3.2 铜管的冲刷腐蚀

辅机循环冷却水中的悬浮物、泥沙等固体颗粒状硬物对冷油器入口端铜管产生冲击、摩擦，长时间运行后，入口段铜管内壁粗糙，虽无明显腐蚀面，但表面粗糙，黄铜大部分裸露，管壁变薄。

3.3 沉积物下腐蚀

沉积物下腐蚀是铜管腐蚀的主要形式。辅机循环冷却水中泥沙的沉积、黏泥的附着、水垢的生成都能在铜管内壁形成沉积物。

3.4 应力腐蚀

黄铜管本身对应力腐蚀破裂敏感，特别是Zn离子在黄铜管有内应力存在时，加上介质的侵蚀，时间一久便产生腐蚀裂纹，造成管子腐蚀破裂现象。

由于铜管存在以上诸多缺陷，冷油器三通阀内部阀体硬接触，不能完全切换投退，造成检修冷油器时，润滑油路无法完全关闭，检修作业只能冒油工作，润滑油浪费严重，检修条件恶劣，危险性大。因此造成主冷油器投退困难，使得漏油现象不能得到及时消除。

4 铜管与不锈钢管经济效益比较

冷油器使用不锈钢替代铜管不仅在技术上可行，而且还能带来可观的综合经济效益，极具推广应用价值。

1）山西武乡西山发电公司自2010年6月#1机组主冷油器改造不锈钢管后未发生一次泄漏，机组油系统补油量也由改造前的435L／月降至159L／月，控制在合格范围内，达到了预期效果。

2）主冷油器更换不锈钢管不仅解决了铜合金腐蚀影响润滑油品质和增加油耗的问题，而且节约了主冷油器停运查漏堵管的维护费用。因为主冷油器水室与油侧串通，铜管泄漏时油质产生乳化变质倾向，无法回收，必须将已退出冷油器内部润滑油全部放尽。同时更换不锈钢管比铜管成本低，所以主冷油器用不锈钢管代替铜管获得了较好的经济效益。

a）铜管与不锈钢管成本比较见表2.

表2 铜管与不锈钢管成本比较表

从表2可看出，旧铜管的成本比新不锈钢管成本高（72240元-64080元）×2=16320元。

b）根据月补油情况计算：

每年节约（435-159）×12=3312L，透平油单价2400元／桶，（3312／230）×2400=34560元。

c）按1个月减少1次检修计算：

（每次检修排油约1250L）1250×12=15000L

（15000／230）×2400=156521L

共计：16320+34560+156521=207401元

主冷油器采用不锈钢管代替黄铜管最显著的优点是TP304不锈钢管使用温度高于150～200℃以上时才发生应力腐蚀破坏。一般主冷油器油侧温度最高时达到50℃多，循环水温度为5～40℃，在这种条件下，TP304不锈钢管可长期使用而不被腐蚀破坏。因此，更换不锈钢管是解决铜合金不被污染水质腐蚀的最佳选择，不仅在技术上可行，而且改善了电厂冷油器的运行经济性，综合经济效益可观，因此，采用不锈钢管代替铜管作为主冷油器内壁推广应用前景广阔。

［1］ 温秉权.金属材料手册［M］.第2版.北京：电子工业出版社，2009：3-11.