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1、余熱電廠凝汽器結(jié)垢及清洗方法論述

水泥余熱發(fā)電廠，在運(yùn)行一至二年后，都會遇到凝汽器結(jié)垢，影響端差、真空度下降，造成發(fā)電量下降的問題。

凝汽器設(shè)備是汽輪機(jī)組的一個重要組成部分，它的工作性能直接影響整個汽輪機(jī)組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。而凝汽器真空度是汽輪機(jī)運(yùn)行的重要指標(biāo)，也是反映凝汽器綜合性能的一項(xiàng)主要考核指標(biāo)。凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有著直接影響，如機(jī)組真空下降 1%，機(jī)組熱耗將要上升 0.6%～1%。因此保持凝汽器良好的運(yùn)行工況，保證凝汽器的最有利真空；是每個發(fā)電廠節(jié)能的重要內(nèi)容。

凝汽器真空度下降的主要特征：1、排汽溫度升高；2、凝結(jié)水過冷度增加； 3、真空表指示降低；4、凝汽器端差增大；5、機(jī)組出現(xiàn)振動；6、在調(diào)節(jié)汽門開度不變的情況下，汽輪機(jī)的負(fù)荷降低。凝汽器真空度下降原因分析：引起汽輪機(jī)凝汽器真空度下降的原因大致可以分為外因和內(nèi)因兩種：外因主要有循環(huán)水量中斷或不足，循環(huán)水溫升高，后軸封供汽中斷，抽氣器故障等；內(nèi)因主要有凝汽器滿水(或水位升高) ，凝汽器結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化，凝汽器水側(cè)泄漏，凝汽器真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，汽側(cè)泄漏導(dǎo)致空氣涌入等。最常見的原因是凝汽器管內(nèi)結(jié)垢引起，主要為生物粘泥垢和碳酸鹽硬垢，部分為磷酸鹽和硅酸鹽硬垢。

凝汽器結(jié)垢嚴(yán)重影響了冷凝效果，影響端差、真空度和發(fā)電量。結(jié)垢縮短了凝汽器設(shè)備使用壽命和正常出力。如凝汽器管結(jié)垢達(dá)0.3mm，可影響汽輪機(jī)效率；超過0.5mm，可影響汽輪機(jī)出力，大幅浪費(fèi)能源。凝汽器管泄漏將引起鍋爐機(jī)組各類水質(zhì)故障，而腐蝕泄漏多由于循環(huán)水結(jié)垢而引起。結(jié)垢導(dǎo)致凝汽器工作效率大大降低，影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。

凝汽器結(jié)垢清洗方法分為物理清洗和化學(xué)清洗。物理清洗通常采用三種方法: 1、人工捅洗 它是采用捅條由人工對凝汽器管進(jìn)行往復(fù)捅刷。以除掉管內(nèi)的結(jié)垢，這樣由于只是人工捅洗，只能清除軟垢和少量的硬垢，清除不徹底，勞動強(qiáng)度大，無法達(dá)到令人滿意的效果。而且對銅管的機(jī)械損傷較嚴(yán)重，而且沒有除盡的老垢又作為晶核，加快了結(jié)垢速度；2、膠球清洗 它采用膠球系統(tǒng)與循環(huán)水系統(tǒng)并聯(lián)的方式。需經(jīng)常投入使用，而只能清除軟垢，對結(jié)成的硬垢就不能起到作用。 3、 高壓水噴射清洗 這種清洗效果較好，它采用高壓力水噴射，通過被清洗設(shè)備的管道，能將管內(nèi)污垢大部分去除。但勞動強(qiáng)度大、除垢率不高、清洗時間長，高壓對凝汽器管的機(jī)械損傷嚴(yán)重。

凝汽器銅管內(nèi)結(jié)水垢不僅會引起腐蝕，而且還會加重黃銅管的脫鋅和點(diǎn)蝕。在凝汽器清洗方法中的膠球、機(jī)動工具及高壓水射流清洗等的除垢率只能達(dá)到50-80%，由于銅管內(nèi)仍然結(jié)有殘余污垢物，殘余污垢可形成閉塞的局部濃縮區(qū)，銅管繼續(xù)遭受腐蝕。銅管結(jié)垢后，內(nèi)表面不光滑，在運(yùn)行中促使結(jié)垢速度加快。而使用化學(xué)清洗時，除垢率大于97%，可以避免清洗后殘余污垢對銅管的腐蝕。有效防止銅管的機(jī)械損傷。

凝汽器結(jié)垢化學(xué)清洗，隨著清洗技術(shù)的不斷發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。近十幾年來，隨著高效緩蝕劑的研制成功和廣泛應(yīng)用，以及化學(xué)清洗監(jiān)控手段的進(jìn)一步完善，化學(xué)清洗在我國各行各業(yè)已經(jīng)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，用于凝汽器清洗時，具有清洗時間短、除污垢率高、勞動強(qiáng)度低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，而且可有效防止銅管的殘余污垢腐蝕。由于不了解化學(xué)清洗，人們對凝汽器銅管的化學(xué)清洗心存畏懼，害怕化學(xué)清洗會引起銅管的失效報廢，有部分電廠仍然采用機(jī)動工具等機(jī)械的方法清洗凝汽器，這種清洗方法最大的缺點(diǎn)是容易損傷銅管內(nèi)壁，并且銅管內(nèi)壁不同程度地存在機(jī)械劃痕的缺陷，在這些缺陷處容易產(chǎn)生腐蝕形成的裂紋核心，并不斷向內(nèi)部擴(kuò)大，導(dǎo)致凝汽器銅管的破壞。如：某廠的凝汽器銅管出現(xiàn)結(jié)垢，由于當(dāng)時對化學(xué)清洗凝汽器心存畏懼，因此，選擇機(jī)動工具和高壓水射流進(jìn)行清洗，結(jié)果在清洗過程中損壞銅管9根，清洗完成后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)銅管上不僅有機(jī)械損傷的劃痕，而且銅管內(nèi)仍存有0.1～0.2mm水垢，經(jīng)過8個月的運(yùn)行，出現(xiàn)了機(jī)組真空下降、出力低等現(xiàn)象，究其結(jié)垢的原因，是由于機(jī)動工具和高壓水射流清洗除垢率只有70%。
與此對比，我們應(yīng)用化學(xué)清洗，經(jīng)過清洗后的機(jī)組一直運(yùn)行狀況良好，參數(shù)都基本達(dá)到銘牌出力，而且銅管無泄漏和殘余水垢。這一實(shí)例充分說明化學(xué)清洗可以有效地防止銅管的損傷，只要在凝汽器化學(xué)清洗過程中加強(qiáng)監(jiān)控，控制好清洗劑的濃度和溫度，添加優(yōu)質(zhì)適用的緩蝕劑，化學(xué)清洗是凝汽器銅管清洗的最有效方法。

通過近十年來在我公司在凝汽器、冷油器及換熱器的化學(xué)清洗實(shí)踐，證明化學(xué)清洗具有其他清洗手段無法比擬優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過化學(xué)清洗后的機(jī)組一直運(yùn)行狀況良好，參數(shù)都基本達(dá)到銘牌出力，而且?guī)啄炅�，銅管也無泄漏和殘余水垢。

2、凝汽器清洗工藝

凝汽器化學(xué)清洗是采用化學(xué)方式，對凝汽器管路表面的污垢進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)清理去除的過程，因此過程控制相當(dāng)嚴(yán)格�；瘜W(xué)清洗采用凝汽器和清洗泵、循環(huán)槽建立臨時循環(huán)的方式進(jìn)行，藥劑投加于循環(huán)清洗槽中，主洗劑采用適合于凝汽器銅材質(zhì)或不銹鋼基本無腐蝕的水垢清洗劑，緩蝕劑采用國內(nèi)最優(yōu)秀的多用酸洗緩蝕劑和銅專用緩蝕劑。我公司將清洗時的設(shè)備防腐蝕保護(hù)措施，作為清洗工作的重中之重，采用多重金屬緩蝕技術(shù)，清洗時對設(shè)備安全，基本無腐蝕。從我公司清洗過的上千臺冷凝器、凝汽器等換熱設(shè)備的腐蝕監(jiān)測情況和設(shè)備運(yùn)行情況看，對設(shè)備安全可靠，除垢徹底。據(jù)浙江省計量科學(xué)研究院清洗冷凝器現(xiàn)場測試，清洗時對設(shè)備基本無腐蝕。

凝汽器化學(xué)清洗，我公司形成了一套詳細(xì)的清洗除垢方案和多重防止腐蝕保護(hù)措施。清洗方案編制依據(jù)：中華人民共和國原化工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2387-2007《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，《火力發(fā)電廠凝汽器清洗及成膜導(dǎo)則》和業(yè)主方提供的有關(guān)凝汽器資料和數(shù)據(jù)。采用對凝汽器設(shè)備基本無腐蝕的粘泥剝離劑、緩蝕劑、促進(jìn)劑、掩蔽劑、分散劑、表面活性劑等多種物質(zhì)組成的有機(jī)酸系列清洗劑的化學(xué)清洗方法。凝汽器銅管或不銹鋼管內(nèi)的生物粘泥軟垢、碳酸鹽硬垢基本能清除干凈，對設(shè)備也基本無腐蝕。

清洗流程為水沖洗→殺菌粘泥剝離清洗→緩蝕處理→酸洗除垢→中和鈍化→預(yù)膜→結(jié)束。

具體步驟：2.1、水沖洗，對附著率低的污垢進(jìn)行水沖洗，并檢查系統(tǒng)泄漏情況。為防止清洗液因泄漏對汽側(cè)的侵蝕，在清洗前對汽側(cè)充以除鹽水至凝結(jié)器滿水位作緩沖。

2.2、凝汽器生物粘泥剝離清洗：在循環(huán)水系統(tǒng)加入GJ-1B殺菌粘泥剝離劑，其作用為殺滅凝汽器管內(nèi)中菌藻和分解生物粘泥軟垢，降低其對設(shè)備的附著力，同時加入滲透劑、助洗劑、分散劑，使清洗藥劑滲透到污垢內(nèi)部，并使剝離的粘泥污垢分散為小分子顆粒，懸浮于水中排出，避免二次沉積。

2.3、緩蝕處理：本公司采用的金屬緩蝕劑為國家發(fā)明三等獎和國家科技部重點(diǎn)推廣產(chǎn)品，在國內(nèi)外處于較高地位，清洗行業(yè)公認(rèn)的名牌產(chǎn)品，其強(qiáng)酸（硫酸、硝酸、鹽酸）清洗緩蝕率達(dá)99。7%，對于滲氫以及Fe3+加速腐蝕均具有良好的抑制能力。酸洗時金屬不產(chǎn)生孔蝕。雖價格昂貴，但對設(shè)備腐蝕的保護(hù)方面效果很好，清洗水垢時對銅管等金屬基本無腐蝕。在除垢清洗時系統(tǒng)如是銅管凝汽器，還需加入銅的隱蔽劑、還原劑，防止"鍍銅"。雙重的緩蝕處理，確�；瘜W(xué)清洗對銅管的腐蝕影響降低到最低程度，根據(jù)我公司施工過的多家電廠凝汽器清洗時的腐蝕試片實(shí)時監(jiān)測顯示，對銅管和不銹鋼管基本無腐蝕。

2.4、除硬垢清洗：凝汽器化學(xué)清洗采用的GJ-凝汽器水垢清洗劑，對碳酸鹽垢的溶解非常有效，可用于有脫鋅腐蝕的凝汽器管溶垢清洗。目前是凝汽器和熱交換器溶垢清洗的首選安全清洗劑，再加上國內(nèi)最優(yōu)質(zhì)的緩蝕劑，因此清洗時，對設(shè)備的腐蝕率大大低于國家標(biāo)準(zhǔn)。加入水垢清洗劑和助洗劑、分散劑、循環(huán)清洗，利用清洗液與碳酸鹽垢進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)將其除去。