冷水结垢在电厂汽轮机中的控制探讨

张刚，牛美荣

（1.华电电力科学研究院东北分院，内蒙古 呼和浩特 010020 2.内蒙古远达首大环保有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

冷水结垢在电厂汽轮机中的控制探讨

张刚，牛美荣

（1.华电电力科学研究院东北分院，内蒙古 呼和浩特 010020 2.内蒙古远达首大环保有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

随着我国社会经济的快速发展，各地的电厂也取得了一定的明显变化，尤其是在其设计以及生产的过程中，工作造成的汽轮机叶片断裂的状况，开始不断地降低，但是，由于蒸汽品质不佳，从而造成通流环节出现结垢，导致叶片断裂的现象频繁出现。由此，在电厂运行的过程中，结垢状况比较普遍，如果出现结垢将会进一步造成汽轮机的效率下降，严重制约着电厂的正常运行。本文主要对冷水结垢在电厂汽轮机中的控制进行简要的分析。

冷水结垢；电厂汽轮机；控制探讨

随着我国社会经济的快速崛起，电力市场也发生了一定的变革，同时，进一步提升了电厂管理以及技术水平，增强了电厂设备的运行效率，进而减小了电厂能源消耗。但在此过程中，汽轮机冷水结垢制约着电厂的正常运行，以及能源的使用率，严重制约着电厂汽轮机以及辅机的正常运行。因此，必须加大冷水结构技术研究，从而保证电厂汽轮机的正常运行。

1 工程案例

某电厂在2015年11月机组进行大修的过程中，当检测3号汽轮机时，发现其通流环节发生了积盐结垢的状况，实际表现为：高压缸的第1级叶片存在非常明显的机械损伤，第8至第9级叶片表面呈棕红色； 低压缸的第5级叶片进、背汽侧附着少量的棕红色沉积物，第6级叶片存在较轻微的汽蚀现。

2 电厂汽轮机冷水结垢危害及原因的分析

在电厂运行的过程中，汽轮机伴随机组使用时间的增加，从而导致冷水结垢随着增多，根据目前的状况，如果结垢非常严重的话，非常容易导致机组的停工，出现安全事故。分析其原因可以发现，由于其自身包含CU2O、NaCl等成分，而其中的NaCl含量高达35%以上，如果结垢出现沉降，就会造成冷水通路受阻，导致设备运行的过程中受力出现不平衡，从而降低了机组的效率。除此之外，还无形中加大了维护以及运用的工作，严重制约着汽轮机的整体运用。

3 在线清洗原理和方法

在线清洗原理：主要是利用钠盐在饱和蒸汽中的溶解度较大的特点，将汽轮机进汽温度降低到稍高于其对应的饱和温度，做功后产生湿蒸汽，冲刷结垢叶片，将盐垢溶解。积盐被湿蒸汽中的凝结水带走得以清除，而当溶于水的化合物被冲掉后，不溶于水的SiO2垢层会随之瓦解而被除去。

清洗方法：利用后系统短期停车机会，适当降低空分负荷，锅炉将蒸汽压力降低到4.0～4.5MPa，同时，严格控制温度高于其对应的饱和温度20～30℃，即260～290℃，使得调节气阀始终接近全开位置，以达到最佳冲洗效果。

注意：蒸汽温度严禁低于其对应的饱和蒸汽温度，以防止蒸汽带水严重造成管道水击和叶轮损坏等事故。在降温过程中，要严格控制降温速率在2～3℃/min以内。

4 防范对策

4.1 加强锅炉的运行管理

锅炉运行期间，硅酸在炉水中存在于水解平衡。在此过程中，如果炉水pH值增高时，OH-含量则会增高，造成平衡向生成硅酸盐的方向靠近，硅酸含量增会降低。在蒸汽的过程中，硅酸盐的溶解效果甚微，可忽略不计，则伴随炉水pH的提升，蒸汽对硅酸的溶解携带系数减小，如果其pH过高，就会加大水冷壁遭到碱性腐蚀的几率。所以，一般讲，pH值可把控在9.0～9.5的范围内。因受到叶片导向的作用，蒸汽流在旋风筒内会出现高速旋转，导致密度大的液滴以及杂质受到离心力的影响从而被抛向内壁，同时受重力的影响，顺着筒壁下落到底部的集污室,最终利用排污口流出设备。所以，必需增强旋风分离器运行监控，确保其运行的稳固性，从而进一步减少蒸汽对SiO2机械携带的效果。

4.2 加强机组的化学监督

在机组开机的过程中，必需根据有关标准完成操作，知道蒸汽品质符合标准后，方可进行点火，冲转以及并网，进一步降低开机时由于蒸汽质量不符合规定，从而对热力系统产生制约。因此，为了有效的解决此问题，就必须进一步提升在线化学仪表的测量精准度，定期或不定期的对人工取样进行有效的检测，完成对比分析，进一步提升其精准度，从而找出蒸汽品质的劣化的主要原因。除此之外，必需进一步健全锅炉的排污制度，进一步减少炉水的含盐量，提升其整体品质。

4.3 加强机组的停用保护

此电厂位于亚热带海滨，受到其地理位置的影响，对机组的停用腐蚀必需给予高度的重视。此电厂所处的地理位置，导致其腐蚀的问题非常的严重。究其原因可以发现，实际与金属表面的湿度、含盐量及其清洁程度等环境，存在着一定的联系。在此过程中，如果停用的设备内部湿度＜20%时,则不会导致腐蚀的发生；如果湿度高于20%将会导致停用腐蚀的发生。特别是金属表层液膜中含有氯化物或硫酸盐时,进一步增强了其腐蚀性。如果金属表面有沉积物，更是极易导致氧浓差电池，从而增强金属的腐蚀速度。所以，为了防止或降低热力设备的停用腐蚀，必需选择相符合的对策给予有效地解决。

4.4 实行联合水处理工况

联合水处理工况（CWT）一直被理解为改善AVT水工况的过程中，对于给水含铁量高、流动加速腐蚀严重非常关键的手段。通过实践研究可以发现，在电导率为0.1μS/cm的纯水中，如果溶解氧含量增高，达到100μS/cm时，碳钢表层则会构成致密的Fe3O4-Fe2O3双层保护膜，其溶解度非常低，可以高效发避免金属出现腐蚀的状况。但受到纯水的缓冲性差的影响，微量杂质进入则会导致酸碱度出现大幅度的增长，从而导致腐蚀的发生，因此，必需利用氨对给水的pH完成调节，从而使其符合有效的范畴。现在针对联合水处理工况与碱性水工况、氧化性水工况结合的优势，已具备非常好的防护作用。

5 电厂汽轮机冷水结垢控制的注意事项

结合多年从事电厂汽轮机冷水结垢，把控作业的基础，按照自身经营以及实践研究能够发现，现阶段电厂汽轮机冷水结垢把控环节，必需坚持相应的定律以及重要事项，从而进一步保证其工作的高效开展，以及进一步完成冷水结垢的有效处理。

在对其进行在线清洗之前，必需对准备环节以及方案完成有效的探讨。在此过程中，必需符合电厂汽轮机运行的具体需要，以及满足清洗的标准为前提，从而进一步保障操作的安全性以及设备的完好性的目的下，完成清洗工作的有效开展。在此基础上，进一步建立健全清洗方案的验证以及评测体系，利用全过程的验证与评测，对清洗工作完成有效监督，做到及时发现问题并给予有效地解决。对于冷水结垢进行分析可以发现，导致此问题产生的重要因素就是水质，所以，必需加强水质的有效把控。按照蒸汽、锅炉水、冷却水等运行需求，进一步保证机组水质，从而进一步降低水质恶化所导致的结垢。

在传统结垢化学清洗前提下，电厂必须重视汽轮机冷水结垢清洗技术的发展。通过高压水射流技术、超声波技术等，进一步增强汽轮机冷水结垢清洗效率。通过现代结垢处理技术，防止冷水结垢对电厂汽轮机运行的影响，保障电厂供电能力。

6 结语

总之，为了有效的避免结垢状况的发生，必须将其蒸汽品质进一步加强化学监督，尤其是硅。在此基础上，进一步提升系统运行的有效把控，从而保证电厂汽轮机的正常运行，保证电厂的可持续发展。

[1]朱长磊.浅析电厂汽轮机冷水结垢的控制[J].民营科技，2013(06):66.

[2]刘祥春.浅述汽轮机结垢的分析及对策[J].石油化工设备技术，2010(31):46—49.

[3]刘祥春.浅述汽轮机结垢的分析及对策[J].石油化工设备技术，2010,02:46-49+71.

[4]张建宇,刘延军.汽轮机结垢在线清洗技术探讨[J].炼油与化工，2014,01:36-37+63.

[5]刘涛,陶红卫.135MW汽轮机结垢原因分析与处理措施[J].冶金动力，2014,02:36-38.

[6]张红宜.浅议汽轮机安装调试及通流部分结垢诊断[J].石河子科技，2012,03:34-36.

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