焦作电厂#2机凝汽器在线化学清洗

摘要：焦作电厂#2凝汽器进出口凝汽器管壁内、凝汽器管端壁、人孔门上等大面积位置结垢严重，对凝汽器垢的形成与危害进行了分析，制定了在线清洗方案，组织人员对#2凝汽器进行了在线杀菌剥离、络合除垢，有力提高了传热效率、真空度和凝汽器管使用寿命，降低了端差，保障了凝汽器安全经济运行。

关键词：化学；凝汽器；在线；清洗

作者简介：贾廷强（1976-），男，河南原阳人，国网能源焦作电厂化学分场，工程师。（河南 焦作 454001）

中图分类号：TM621     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）21-0120-02

2010年5月，在对我厂 #2凝汽器临停人孔门打开检查时，发现凝汽器进出口凝汽器管壁内、凝汽器管端壁、人孔门上等大面积位置结了一层白色较硬垢物（见图1），垢厚已大于0.5mm，通过对结垢物的取样分析，发现结垢物的基本组成是碳酸钙。如果不对凝汽器结垢情况进行及时处理，就会造成凝汽器真空度降低、端差升高、冷却效果差、凝汽器管使用寿命降低等现象，结合DL/T 957-2005《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》，我厂经过认真研究，决定对#2凝汽器实行在线清洗，即凝结器在运行状态下进行化学清洗。

一、凝汽器垢的形成与危害

在开式循环冷却水系统中，水中的重碳酸钙由于受热分解及二氧化碳的散失，使下列平衡破坏而析出碳酸钙，即

Ca（HCO3）2 ≒ CaCO3↓+ CO2↑+ H2O

如果循环冷却水硬度较大，在适当的运行条件下，则在凝汽器管内易形成碳酸盐垢，沉积在金属表面。同时循环冷却水中的悬浮物及微生物在繁殖过程中形成黏泥，这种生物黏泥给微溶性盐类及水中固体微粒的沉积创造了条件，从而进一步促进了结垢的产生。而在垢下方的金属表面，由于缺氧而成为阳极区，而氧能抵达的金属部位即无沉积物的金属表面成为阴极区，这种电池构成氧的浓差电池，从而使沉积物下方受到腐蚀。如果不对结垢情况进行及时处理，就会造成凝汽器垢下腐蚀、传热效率降低、真空度降低、端差升高、凝汽器管使用寿命降低等危害，所以必须及时对结垢的凝汽器进行化学清洗。

二、#2凝汽器基本参数

#2机额定负荷为220MW；

汽轮机型号为N200-130-535/535型超高压中间再热三缸三排汽冷凝式；

#2凝汽器冷却面积为11220米2；

#2凝汽器管材为不锈钢管316L；

循环冷却水温度为20℃；

循环冷却水流量为25000吨/时。

三、在线清洗技术要求

此次在线清洗方案分两段进行，首先对整个系统进行杀菌剥离，待表面无藻类后进行第二步络合除垢。杀菌阶段需两天左右，络合除垢需五天左右，整个过程大概七天，清洗前期所需配备条件如下。

安装一台临时排污泵。

因清洗时排污补水根据实际情况具体调整，需要值长配合协调。

在线清洗指挥部设在一期集控室，由指挥部人员与值长具体联系补水排污等有关事宜。因在线清洗过程中有很多固体粘杂物产生，排污过程需要定期启动底部排污。

此次在线清洗补水使用岗庄生水（地下水）。

清洗用的水、电、汽应充足、安全可靠。

在酸洗进程中设备顶部应保持排气畅通，以防止设备超压。

四、杀菌剥离过程（杀菌过程需2天左右）

1.所用药剂

杀菌剂、剥离剂。此次杀菌采用复合杀菌剂兼剥离剂同时进行，杀菌效果将会更好，表面干净后下一步络合除垢更容易进行。

2.操作过程

（1）排污泵操作工启动临时排污泵，值长根据水位增大补水量，待循环冷却水氯根小于140mg/L时，准备过程结束。

（2）将8吨杀菌剂及2吨剥离剂放至2#机现场加药处。

（3）值长将水位调整稍高些，以不溢流为准。

（4）排污泵操作工关闭排污泵。

（5）加药人员一次性将8吨杀菌剂倒入凉水池中。

（6）运行两小时后将2吨剥离剂一次性加入凉水池中。

（7）化验员监督浊度，当浊度不再上升时，再运行2-4小时杀菌过程结束。

（8）杀菌后循环冷却水水质调整过程。因杀菌过程中产生大量粘性物质，水质较混。需要值长安排打开底部排污，加大补水量，调整水质浊度小于10mg/l。

（9）杀菌过程中化学监督。

在整个杀菌过程中，化学化验人员要按要求对氯根、浊度进行分析，以保证良好的杀菌效果。在杀菌前准备阶段，要对氯根适时进行取样分析，控制指标为≤140mg/L；在杀菌阶段，要对浊度每小时取样分析一次，控制指标为浊度不再上升；在排污阶段，还要对浊度每小时取样分析一次，控制指标为≤10mg/L。具体监督要求按照表1执行。

五、络合除垢阶段（络合除垢需5天左右）

1.所用药剂

JDH—8复合除垢剂、渗透剂。

2.操作过程

（1）试片监督：在凉水塔及循环冷却水进水端分别挂上两个试片。

（2）JDH—8复合除垢剂70吨，使用时用槽车运到加药处，备用。渗透剂2吨送到2#机凉水池备用。

（3）循环冷却水经上述过程调整好以后，排污泵操作工关闭排污泵，通知值长关小补水，调整好液位，保持较高液位至水不溢流。

（4）一次性将2吨渗透剂加入凉水池中，循环2-3小时。

（5）由加药人员将6吨复合除垢剂慢加于凉水池中，约2-3小时加完，调整pH值3.5-4.5。

（6）由化验员监控好pH值。根据pH值在线清洗指挥部指挥进一步加药人员加药。补加时小心慢加（见图2）。

（7）当氯根大于1000mg/L时，通知值长开底部排污进行排污。同时加大补水。除垢初期粘杂物较多，尽量采用底部排污，如果底部排污不足，排污泵排污同时启动。

（8）排污至氯根小于180mg/L，浊度小于10mg/L时，重复（3）至（7）的操作步骤。

（9）当加入复合除垢剂后，Ca值不再上升且保持2小时基本稳定为在线清洗的终点。

（10）络合除垢过程化学监督。为了保证络合除垢效果，要加强络合除垢过程中水质取样分析工作。络合除垢过程中除了PH每半小时取样分析一次外，其他项目如氯根、钙、硬度、浊度要每小时取样分析一次，pH的控制指标为3.5-4.5，氯根的控制指标为≤1000mg/L。具体络合除垢化学监督要求按照表2执行。化学取样分析情况见图3和图4。

（11）凝汽器管内结大量碳酸盐垢，经化学清洗后会产生大量泡沫，影响环境，所以现场还要备有消泡剂，正确的使用方法是利用小型手持喷雾器向泡沫表面喷洒。

（12）化学清洗结束后，将设备内的残渣清除干净。

（13）向有关领导及时汇报清洗分析数据，判断清洗效果，然后有关领导通知值长这次在线清洗基本完成，加大排污补水置换循环冷却水至合格状态，即浊度小于10mg/L，氯根小于200mg/L，pH值大于7。在线清洗工作完全结束。

六、清洗效果检查

检查凝结器出口情况。打开#2机凝结器出口人孔门，检查发现本次在线清洗后，凝汽器管壁内、凝汽器管端壁清洗干净（见图5），无残碳膜，基本无残留硬垢，除垢率大于95%。

检查试片状况。试片的平均腐蚀速度小于1g/（m2·h），总腐蚀量小于10g/m2。

清洗过程中应对冷却塔进行检查，观察表面变化情况。

七、在线清洗安全措施

清洗过程中所用药剂有刺激性、微腐蚀性，所有参加清洗的工作人员必须注意安全。

工作人员在工作中必须按规定佩戴劳保用品。

清洗指挥部人员负责监督劳保用品的正确使用。

凉水池现场配备防腐蚀的急救药品，0.2%硼酸溶液、2%-3%碳酸氢钠溶液各5L。

清洗现场应有“注意安全”、“严禁明火”、“有毒危险”、“请勿靠近”等安全警示牌。

清洗时，禁止在清洗系统上进行明火作业。

八、清洗药品说明

杀菌剂：化学名称为次氯酸钠+表面活性剂+消泡剂

剥离剂：化学名称为1227。

渗透剂：JFC渗透剂

JDH—8除垢剂：此复合除垢剂中包括一定量的络合剂、缓蚀剂、清洗剂、渗透剂、清洗助剂。

九、清洗费用情况

本次#2凝汽器在线清洗需要杀菌剂8吨1.04万，剥离剂2吨2.4万，渗透剂2吨2.2万，络合除垢剂70吨13.3万，其他工时费等约0.3万，整个#2凝汽器在线清洗所需费用共19.24万。此清洗费用仅作参考。

十、结束语

通过这次焦作电厂#2机凝汽器在线清洗可以发现，凝汽器在线清洗方式安装简单、操作方便，无需增加烦琐的清洗系统，只需要增加一台临时排污泵即可，不需要系统隔离，不需要机组停机。通过对凝汽器在线化学清洗，有力提高了传热效率、真空度和凝汽器管使用寿命，降低了端差，保障了凝汽器安全经济运行。

参考文献：

[1]火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则(DL/T 957-2005)[Z].

[2]宋丽莎,等.火力发电厂化学监督技术[M].北京:中国电力出版社,2005.

[3]张爱敏.电厂化学设备运行[M].北京:中国电力出版社,2005.

（责任编辑：麻剑飞）

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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