鄭春華，原錦梅，吳濤

(新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830047)

1 凝汽器設備概況

新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司#2汽輪機為北京重型電機廠生產(chǎn)的200 MW超高壓、中間再熱、單軸三缸、雙排汽供熱抽汽式汽輪機，機組型號為N(C)200/160－12.75/535/535。機組熱力系統(tǒng)共設有8段抽汽，分別供給3臺高壓加熱器、1臺除氧器和4臺低壓加熱器。凝汽器為北京重型電機廠生產(chǎn)的單殼體對分流雙流程表面式凝汽器，可單獨進行半面清洗;管子為銅合金管，用淡水冷卻，型號為N－11300。

2 凝汽器存在的問題

2010年5月20日，新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司#2機組在負荷200.48 MW時，循環(huán)水進水溫度為28.6℃，循環(huán)水出水溫度為37.07℃，排氣溫度為49.31℃時，真空度下降速度僅為76 Pa/min，凝汽器端差為12.24℃，凝汽器排汽壓力為11.9 kPa，與機組額定工況設計背壓(5.3 kPa)相差6.6 kPa，嚴重影響了機組的經(jīng)濟性。對存在問題的同期設備的運行參數(shù)進行了對比，見表1。

由表1可以看出:#2機組在真空系統(tǒng)嚴密性合格的基礎上，凝汽器端差由2006年的2.68℃上升到2010年的8.90℃，說明凝汽器中的蒸汽與循環(huán)水熱交換系數(shù)隨著使用年限增加而增大并呈上升趨勢。

3 凝汽器端差升高的原因分析

3.1 高濃縮倍率運行

根據(jù)補水水質(zhì)情況，2008年循環(huán)水藥劑廠家進行了動、靜態(tài)循環(huán)水性能試驗，確定循環(huán)水濃縮倍率的控制標準為≤5.0(見表2)。2009年7—10月，由于原水水源缺水，塔池水位低無法排水，使得機組在高于5.0的濃縮倍率下運行(見表3)，導致碳酸鈣在銅管內(nèi)析出結(jié)垢。2010年9月，在#2機組停機進行汽封改造時，對凝汽器銅管進行抽管檢查，銅管內(nèi)結(jié)垢厚度為0.50 mm。據(jù)有關資料介紹，冷卻水管內(nèi)壁污垢層厚度達0.15 mm時，會使總的傳熱系數(shù)下降29%，當污垢層厚度達0.30 mm時，總的傳熱系數(shù)會下降45%。

3.2 塔池水濁度增大

2009年夏季，由于原水水源缺水，塔池超濃縮倍率后未及時排污，造成塔池內(nèi)循環(huán)水質(zhì)變差，濁度增加，塔池內(nèi)的泥含量增多，使凝汽器在運行中流速低或膠球清洗時有膠球堵塞在管道中，污泥沉積在銅管的內(nèi)壁，在水流不通暢的情況下形成泥垢，換熱效果差，端差上升。

表1 2005—2010年機組運行數(shù)據(jù)(5月)

表2 2008年7—10月 #2塔池濃縮倍率

表3 2009年7—10月 #2塔池濃縮倍率

3.3 凝汽器管板被堵塞，造成循環(huán)水流不暢

2010年4月，#2機組進行C級檢修，循環(huán)水管道和塔池內(nèi)的水全部放空，由于2009年機組超濃縮倍率運行，在循環(huán)水進水管道和凝汽器的內(nèi)壁上均結(jié)有厚度不均勻的污垢。管道水放空后，所結(jié)的垢失去水分，與管壁的附著力減弱，開機后，由于循環(huán)水的沖擊，垢皮紛紛脫落，脫落的垢皮有的堵塞在凝汽器管板的進口處，有的則堵塞在凝汽器銅管內(nèi)，造成凝汽器冷卻面積減小，水流速度減慢，換熱效果變差，端差上升到10.00℃。

4 處理對策

解決凝汽器端差高的根本問題在于清除凝汽器內(nèi)的污垢。2010年9月，利用#2機組停機的機會，新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司對#2凝汽器進行了酸洗鍍膜。酸洗的目的是將銅管內(nèi)壁的水垢清除，使內(nèi)壁表面清潔無污垢，為鍍膜創(chuàng)造條件，提高運行中的冷卻效率，防止銅管內(nèi)壁在水垢下繼續(xù)腐蝕。硫酸亞鐵鍍膜的目的是使銅管內(nèi)壁表面形成一層鐵氧化膜，對凝汽器銅管表面進行保護，防止銅管腐蝕。

2010年9月21日，新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司開始對凝汽器進行水沖洗并對臨時系統(tǒng)進行嚴密性試驗。啟動清洗泵向凝汽器灌水建立循環(huán)進行水沖洗，沖洗至出水水質(zhì)澄清無雜質(zhì);然后在凝汽器汽側(cè)灌凝結(jié)水至頸部，用3% ～5%的鹽酸對系統(tǒng)進行酸洗，酸洗后清除淤泥并再次查漏;最后進行了硫酸鹽鐵的鍍膜工作。通過酸洗徹底清除了凝汽器銅管內(nèi)的碳酸鹽垢，鍍膜后在凝汽器的銅管表面形成了一層均勻、致密并具有一定厚度的保護膜，有效地保護了銅管。

5 經(jīng)濟效益評估

2010年5—6月，在后半夜低負荷時通過機組單側(cè)解列凝汽器，對凝汽器管板和管道進行疏通，端差降低1.20℃，效果不明顯。2010年9月，新疆華電紅雁池發(fā)電有限責任公司利用#2機組汽封改造的機會，對#2機組凝汽器進行了酸洗鍍膜。酸洗鍍膜后，#2機組的凝汽器端差由原來的12.24℃下降到酸洗后的2.57℃，具體參數(shù)對比見表4。

根據(jù)200MW機組性能試驗結(jié)果可知，凝汽器端差每降低1℃，全年平均降低煤耗1.45 g/(kW·h)，可降低供電煤耗14.02g/(kW·h)，按照年發(fā)電量10億kW·h計算，年節(jié)約標煤1.42萬t。

表4 #2機組凝汽器酸洗鍍膜前、后參數(shù)對比

6 結(jié)束語

經(jīng)過上述改造，解決了凝汽器端差偏高的問題，酸洗后凝汽器端差下降到2.57℃左右，遠低于制造廠的規(guī)定值(6.00～8.00℃)，大大改善了凝汽器工作條件，提高了汽輪機組的經(jīng)濟性，降低了發(fā)電成本。

［1］李青，公維平.火力發(fā)電廠生產(chǎn)指標管理技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，2008.

［2］中國華電集團安全生產(chǎn)部.發(fā)電廠對標管理［M］.北京:中國水利水電出版社，2006.

［3］沈宏，楊永中.日開夜停機組凝汽器清洗的新思路［J］.華電技術(shù)，2009，31(10):70 －72.