中国石化胜油局胜利发电厂1号机组凝汽器腐蚀控制

贾玉成

（中石化胜油局胜利发电厂，山东 东营 257087）

1 问题[1, 2]

胜利发电厂1号机组为东方汽轮机厂制造的三排汽200MW机组，凝汽器为三壳体单背压双流程式，冷却管为HSn70-1A铜管，管束设有5块支承管板，支承管板间距约1400mm，水室为矩形。自投入使用至改造前使用8As，冷却管严重腐蚀造成堵管频繁，并且有冷却管断裂现象，改造前已堵管800余根，真空较差。凝汽器泄漏不仅增高能耗，并且引起热力系统水汽品质严重恶化、结垢腐蚀，甚至爆管停机，后患无穷。

2 原因分析

2.1 循环水水质恶劣

循环水中悬浮物含量大，溶解固形物和氯离子含量都比较高。

（1）金属表面有沉积物时不仅影响导热性能，并且特别容易发生垢下腐蚀，进一步产生受热、受力不均诱发应力腐蚀；

（2）氯离子含量高易引发金属点蚀；

（3）微生物污染进一步恶化循环水水质和运行工况。

2.2 胜利发电厂1号机组旧凝汽器所用HSn70-1A锡铜管抗腐蚀性能比较差

（1）HSn70-1A管一般使用在溶解固形物＜1000mg/L，氯离子＜150mg/L的冷却水中；

（2）有关设备安装完成后未进行成膜处理。

2.3 凝汽器排管比较落后

胜利发电厂1号机组旧凝汽器为卵形排管，由于卵形排管中挡流板的存在，使汽流出现涡流现象，致整个管束受热不均。胜利发电厂1号机组旧凝汽器3个壳体的冷却管堵管大部分集中于各自空冷区及挡板下的涡流区，由于空冷区和涡流区汽侧O2、NH3含量高铜管易发生氨蚀等，而水侧冷却管又受氯离子腐蚀及污物磨蚀作用，在管内外双重腐蚀因素作用下，这部分区域的冷却管更易发生腐蚀损坏。

2.4 支撑管板支撑间距分配不合理

支撑管板支撑间距原来设计较粗略，在高负荷低水温的恶劣情况下，会出现因高速汽流冲击诱振而产生应力，这种应力有交变应力和拉伸应力。在应力作用和腐蚀介质的共同作用下会产生应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳损坏。

2.5 因为循环水补充水水质和设备材料耐蚀性能等原因，所以不宜对循环冷却水采用比较高的循环倍率

2.6 上述因素的综合作用极大地缩短了设备的使用寿命

3 腐蚀控制改造措施

3.1 凝汽器管束排列设计

改造中采用了模块式排管替代卵形排管，这种模式排管具有不凝结气体积聚所造成的影响小，压降小，热负荷分布均匀，流场平衡等特点，无明显的蒸汽涡流区和空气积聚区存在，凝结水基本无过冷度，能保持理想的除氧效果。

3.2 管材的选择

空冷区冷却管选择了TP316不锈钢管，TP316不锈钢管抗氨蚀及污物磨蚀能力比较强，且抗氯离子腐蚀能力也比较强。为保证凝汽器总体传热性能及电厂实际情况，主冷凝汽区选择了抗脱锌腐蚀能力比较强的HSn70-1B铜管作为冷却管材料。

3.3 中间支撑管板间距的选择

引起凝汽器冷却管振动一般有2种原因：（1）冷却管固有频率与扰动频率接近；（2）冷却管受到高速汽流冲击诱振作用，使冷却管产生过大振幅。为了防止振动，对凝汽器冷却管固有频率进行校核，对冷却管许用最大跨距进行核算，对支撑管板间距根据核算结果进行调整。

3.4 管板涂防腐层，在水室设牺牲阳极的阴极保护

3.5 对凝汽器铜管进行硫酸亚铁成膜处理。

3.6 加强循环水系统管理和化学监督具有极其重要的意义

4 结语

机组凝汽器腐蚀控制措施改造后，各种腐蚀因素得到有效控制，凝汽器真空度较旧凝汽器真空度大幅提升，凝汽器真空比改造前历史最好时期提高2kPa，防腐蚀，节能源，整体性能显著提高，运行结果良好，有关指标一跃进入中国“国家一流火力发电厂”、“国际一流火电厂”先进行列！