凝汽器技术改造

苏利亚　王小宇

摘 要：本次技术改造主要针对我公司两台凝汽器由于循环水和蒸汽对旧铜管造成的腐蚀和冲刷，凝汽器列管长期存在泄漏现象，多次对其进行查漏、堵漏，均未起到明显效果，为了使设备安全长周期稳定运行，决定对两台凝汽器列管进行技术改造。

关键词：凝汽器；列管；技术；改造

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）23-0091-02

1 改造理由

1.1 凝汽器参数（见表1所示）

1.2 运行情况

凝汽器自2007年投产运行至今，机组的真空、端差、排气温度均与原设计值有较大偏差，运行经济性较差；由于凝汽器介质是循环水及蒸汽系统，循环水和蒸汽对旧铜管造成了腐蚀和冲刷（换热管厚度1mm）。目前，旧铜管存在严重减薄、泄漏和结垢现象，前几年对两台凝汽器都进行了查漏、堵漏等，且2016年利用大修期间对凝器换热管进行抽查做涡流检测后，发现抽查数量中减薄0.3-0.5mm的比例约29%，减薄0.5mm以上的比例约17%，漏管数的比例约6.5%，且换热管与管板胀口处存在严重泄漏。并对凝汽器检修后，仍不断出现泄漏现象。随着运行时间延长，旧铜管的泄漏和结垢越多，严重制约空分机组的长周期稳定运行，对完成全年经营目标都存在严重威胁。

综上述，为了提高机组真空，增加出力，进一步提高机组的运行经济性，保证空分机组长周期稳定运行，完成年度经营目标，有必要对凝汽器进行技术改造。

2 实施方案

2.1 工程内容

将汽轮机组凝汽器两台原铜管拆除、管孔处理、安装不锈钢管、胀管、灌水、打压试验。

2.2 施工程序

（1）拆开凝汽器前水室盖板，切管器内切换热管，用拔管器拔管。

（2）取出所有换热管。

（3）凝汽器壳体内部清理。

（4）冷却管的安装。

1）冷却管安装自下而上由两侧同时进行。

2）穿管时检查冷却管两端端口，清理管口毛边、毛刺，管头应光洁无油垢、氧化层、尘土、蚀坑和纵向沟槽，并且露出金属光泽。

3）穿管时每隔2米必须有一名工作人员，且必须戴干净的手套进行操作，轻推轻拉，不冲撞管孔，穿管受阻时，不得强力猛击，如出现卡涩现象应检查受阻管孔，用木槌轻轻打入，避免损坏冷却管。

（5）不锈钢管推拉清洗及管板清洗。

（6）不锈钢管胀接。

1）冷却管穿完，先要试胀，试胀合格后正式胀管。试胀时，胀口的胀接深度为管板厚度的75%-90%左右，扩胀部分应在管板壁内不少于2-3mm，不允许扩胀部分超过管板内壁。

2）管子胀接前，应在管板四角及中央各胀一标准管，检查两端管板距离有无不一致和管板中央个别部位有无凸凹处，造成管子长度不足等情况。

3）胀管时要求胀接均匀，不允许过胀和欠胀，不锈钢管的胀管允许减薄率为5%-6%。

4）管子胀接程序应根据管束分组情况妥善安排，避免因胀接程序不合理而造成管板变形。

5）正式胀管应从回水室侧开始，先进行贴合胀管（管口内约5-10mm），再进行强胀，分组20-50根由中部向周围进行，防止大面积胀接造成管板变形，胀接好的管子，应露出管板0-0.5mm，管端光平无毛刺。

6）回水室侧胀管结束，进水室侧开始割管，采用内切式切管机将前端管板侧的不锈钢管余量切除至不锈钢管露出长度调至离端管板面0-0.5mm，并且除去管端毛刺，毛边等。然后按胀管工艺将进水室侧边的不锈钢管进行胀管处理。

7）冷却管胀接每1000根应对胀管率进行测定，胀管器应定期清理，除去不锈钢屑、杂物。

（7）凝汽器密封安装。

（8）凝汽器灌水实验，灌水高度要高于凝汽器喉部与汽机低压缸连接处300mm处。

2.3 技术规范及要求要求：

（1）凝汽器不锈钢换热管更换后必须达到以下要求：

1）凝汽器各项参数均约达到原设计值。

2）凝汽器换热管更换后五年内无泄漏。

（2）换热管要求：

1）凝汽器不锈钢管在安装前必须进行压缩空气清扫处理。

2）凝汽器的管板孔进行清理、检查、测量，管孔应无锈皮、毛刺、两边应有1×45°倒角，管板孔与不锈钢管的间隙应保证在0.4mm—0.6mm。

3）管板与不锈钢管的间隙测量，应保证在0.2mm- 0.5mm，在穿新不锈钢之前，凝汽器汽侧应彻底清扫，清除一切杂物和灰尘，并将喉部及底部热井口妥善封闭，防止杂物落入。

4）不锈钢管的加工余量为35mm-40mm。

5）穿管时检查管端清理管口毛边，管头应光洁无油垢、氧化、尘土、蚀坑和纵向沟槽，露出金属光泽。

6）不锈钢管在正式胀接前，应进行试胀工作，胀口的胀接深度为20mm左右，不允許扩胀部分超过管板内壁，以上试胀工作合格后出具试胀报告，方可正式胀接。

7）正式胀管应先胀出水侧，同时在进水侧设专人监视，以防止不锈钢管滑动损伤。

（3）设备（备件）材料表如表2所示。

4 技术经济指标

4.1 改造前相关参数

（1）改造前换热管存在严重泄漏，且换热管与管板胀口处存在泄漏，A套旧铜管已经穿孔根数147根，B套旧铜管已经穿孔根数289根；

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

（3）传热端差在11℃左右。

4.2 改造后情况

（1）列管更换完成后做静压试验，水位淹没全部列管且高出300mm，维持24小时无泄漏。

（2）凝汽器运行后，连续运行72小时以上，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；分析频次为两小时分析一次，根据化验分析数据确认列管无泄漏。

（3）继续观察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）；频次为四小时分析一次，根据化验分析数据确认列管无泄漏。

（4）更换列管后，传热端差在3℃左右。

（5）循环水冷端温差在5℃-10℃。

（6）凝汽器真空度要保证在-74.5Kpa～-81.73Kpa。

5 结语

根据化验分析，本次技术改造满足工艺要求。

参考文献

[1]刘凯.涡流检测法[M].厦门涡流检测技术研究院，1999，95-98.

[2]GB 151-1999，钢制管壳式换热器[S].国家技术质量监督局，2000，70.

[3]JB/T 10085-1999，汽轮机凝汽器技术条件[S].中华人民共和国机械电子工业部，1990，3-9.

[4]JB/T3344-93，凝汽器性能试验规程[S].中华人民共和国机械工业部，1993，4-5.