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发电厂凝汽器的化学清洗

天津英特节能技术有限公司   工程部


【关键词】凝汽器黄铜管,化学清洗,污垢物,优点

【论文摘要】叙述了凝汽器铜管化学清洗的优点和在清洗过程中必须注意的几个问题,并且用实例进一步说明化学清洗还能够有效防止凝汽器铜管的腐蚀。

一、凝汽器铜管化学清洗的优点
    随着清洗技术的蓬勃发展,目前在火力发电厂有多种方法进行凝汽器铜管污垢物的清洗,例如可采用胶球、机动工具以及近20多年发展起来的高压水射流技术的清洗。但这些清洗方法不但除污垢效率低,而且容易损伤设备,还具有劳动强度大、清洗时间长等缺陷。近十几年来,随着高效缓蚀剂(天津英特节能技术有限公司生产RT-200系列缓蚀剂)的研制成功和广泛应用,以及化学清洗监控手段的进一步完善,化学清洗在我国各行各业已经得到愈来愈广泛的应用,用于凝汽器清洗时,具有清洗时间短、除污垢率高、劳动强度低、工艺简单等优点,而且可有效防止铜管的残余污垢腐蚀。通过电厂凝汽器、冷油器及加热器的化学清洗实践,证明化学清洗具有下列的优点:
 1、除污垢效果好
    在火力发电厂中,凝汽器的冷却水主要是江河水、海水,并且相当一部分电厂的冷却水重复使用。虽然冷却水运行加酸、磷酸盐、炉烟及离子交换等处理的防垢措施,但是任何防垢措施都不能保证铜管不结垢,一旦结垢,铜管就可能遭到腐蚀,而且影响凝汽器的冷却效果,引起真空下降,机组出力降低等一系列不利因素。如:我厂的凝汽器采用敞开循环式冷却水系统,由于凝汽器的冷却水未进行处理,因水质问题,在凝汽器的传热面上形成污垢和水垢,水垢成分主要是碳酸盐,并且比较坚固,经过取水垢样分析和试验,我们应用化学清洗方法进行清洗,凤凰彩票app手机版选用RT-828安全强力除垢剂。表1是化学清洗前后机组运行参数。

表1  凝汽器化学清洗前、后运行情况

 

功率/MW

排汽温度/℃

凝汽器真空/kPa

凝结水温度/℃

凝汽器端差/℃

化学清洗前情况

4.2

81

42.7

57

17

化学清洗后情况

6

43

60

46

10

2、清洗时间短、工艺简单
    采用化学清洗是为了达到去除污垢物的目的,其效果好,设备腐蚀小,并且清洗时间短。由于凝汽器铜管所结污垢物主要成分是碳酸盐和污泥,应用化学清洗方法,清洗时间短而且工艺简单。如:清洗一台6MW的凝汽器,铜管数量2402根,铜管水垢厚度3mm,只需要6h就能够彻底清除铜管内的污垢。
3、可以避免铜管残余垢物的腐蚀
    凝汽器铜管内结水垢不仅会引起腐蚀,而且还会加重黄铜管的脱锌和点蚀。在凝汽器清洗方法中的胶球、机动工具及高压水射流清洗等的除垢率只能达到80%,由于铜管内仍然结有残余污垢物,残余污垢可形成闭塞的局部浓缩区,铜管继续遭受腐蚀。铜管结垢后,内表面不光滑,在运行中促使结垢速度加快。使用化学清洗时,除垢率大于97%,可以避免清洗后残余污垢对铜管的腐蚀。
4、有效防止铜管的机械损伤
    人们对凝汽器铜管的化学清洗心存畏惧,害怕化学清洗会引起铜管的失效报废,有相当一部分电厂仍然采用机动工具等机械的方法清洗凝汽器,这种清洗方法最大的缺点是容易损伤铜管内壁,并且铜管内壁不同程度地存在机械划痕的缺陷,在这些缺陷处容易产生腐蚀形成的裂纹核心,并不断向内部扩大,导致凝汽器铜管的破坏。如:某厂的凝汽器铜管出现结垢,由于当时对化学清洗凝汽器心存畏惧,因此,选择机动工具和高压水射流进行清洗,结果在清洗过程中损坏铜管9根,清洗完后进行检查,发现铜管上不仅有机械损伤的划痕,而且铜管内仍存有0.1~0.2mm水垢,经过8个月的运行,出现了机组真空下降,权力低等现象,究其结垢的原因,是由于机动工具和高压水射流清洗除垢率只有80%。与此对比,我们应用化学清洗,经过清洗后的机组运行状况良好,参数都基本达到铭牌出力,而且铜管无泄漏和残余水垢。这一实例充分说明化学清洗可以有效地防止铜管的损伤,只要在清洗过程中加强监控,控制好凤凰彩票app手机版的浓度和温度,化学清洗是凝汽器铜管清洗的最有效方法。
二、化学清洗的实例
    某厂平均每年对3台铜管内结垢严重的6MW汽轮机凝汽器清洗一次,化学清洗的工艺如下:
1、铜管内水垢的小型试验
    取水垢样品10g,厚度3mm,放入质量分数为3%的清洗液里进行静态试验,在常温状态进行试验,5min内水垢变为疏松糊状物漂在液面上。
2、凤凰彩票app手机版的选择
    根据小型试验,选用RT-828安全强力除垢凤凰彩票app手机版。(天津英特节能技术有限公司生产)
3、凤凰彩票app手机版的浓度、温度、流速
    6MW的凝汽器铜管型号H68为普通黄铜管,由于浓度、温度、流速都能影响化学反应速度,因此清洗液浓度控制在30~50g/kg;温度控制在20~25℃;流速为0.15~0.3m/s;清洗时间小于6h。
4、清洗控制参数
    为了防止铜管的腐蚀和保证良好的清洗效果,必须控制下列参数:
    监测清洗槽内、凝汽器进口和出口的酸度,10min测定一次。
    监测Cu2+的含量,每2h测定一次。
    将腐蚀试片分别悬挂在清洗槽内、凝汽器进口和出口处,进行腐蚀监测。
5、铜管清洗后进行自身氧化膜保护层处理
    凝汽器铜管化学清洗完毕后,利用质量分数为1%~1.5%的RT-306钝化剂处理2h。
三、经验总结
    采用化学清洗的方法清洗凝汽器铜管具有许多的优点,但是在清洗过程中应注意几个问题:
1、化学清洗凝汽器铜管的溶液温度应严格控制,因为温度可以影响化学反应速度,而且凝汽器铜管所结垢物一般都是碳酸盐垢,在常温状态下凤凰彩票app手机版就能够溶解碳酸盐垢,而且还能降低铜管的腐蚀,因此控制清洗液温度为20~25℃。
2、清洗槽必须用玻璃钢槽或内衬橡胶钢槽,连接管用橡胶管。一是因为当Fe2+、Cu2+等氧化性离子共存时,会影响缓蚀剂的效果;二是在清洗过程中,铜的溶解和析出有个平衡问题,如果清洗溶液有大量Fe3+存在,则易与铁金属形成腐蚀电池。
3、正确选择缓蚀剂和进行缓蚀率监测试验。RT-200系列缓蚀剂效率高,比较适合凝汽器的清洗,实际应用证明该缓蚀剂安全、有效、可靠。
4、严格加强监督和及时判断清洗终点,凝汽器水垢必须清洗彻底,只有当除污垢率>97%,才能防止铜管的腐蚀。



 


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