介紹600MW超臨界發(fā)電機組膠球清洗裝置凝汽器結垢的清洗應用，結合某公司膠球清洗裝置凝汽器不銹鋼管內(nèi)壁存在結垢現(xiàn)象，造成凝汽器真空下降,增加機組能耗，甚至可能造成管壁的垢下腐蝕的情況,提出適合該公司凝汽器結垢的清洗工藝設計和過程,并說明該工藝在實際應用方面的效果及有關問題探討。

1膠球清洗裝置設備概況

某公司6號機組為600MW超臨界直流機組，于2006年投運。6號機組凝汽器為雙殼體、雙背壓、雙進雙出、單流程、橫向布置結構。其型號為N-38000-2,凝結汽量為1136t/h,冷卻水量為63364t/h,冷卻面積38000m2；冷卻水溫20V,高設計水溫33龍；水室設計壓力為0.35MPa,凝汽器水阻5-5mmH2O水柱(53.9Pa)。該凝汽器冷卻管總數(shù)共為37232根,規(guī)格為<|>25mmx0.5mm,主凝結區(qū)為4>25mmxO.7mm,頂部三排及通道外側、空冷區(qū)材質(zhì)為TP317LO凝汽器冷卻水工作壓力為0.25MPa,凝汽器設計背壓為4.4kPa/5.4kPa0凝汽器防腐襯膠材料為氯丁橡膠。

2膠球清洗裝置機組結垢原因分析

循環(huán)冷卻水補充水采用城市中水作為水源，濃縮倍率一般控制在5.0倍左右。由于排污系統(tǒng)故障等原因，投運以來的循環(huán)水一直在高倍率運行，濃縮倍率高達8倍，使凝汽器結垢成為可能。

2012年2月小修中進行割管檢査，發(fā)現(xiàn)凝汽器不銹鋼管內(nèi)壁存在結垢。垢表層呈灰褐色,里層為白色;垢厚度約0.2mm。凝汽器管內(nèi)結垢不僅影響凝汽器換熱，使凝汽器運行真空下降，增加機組能耗,還可能造成管壁的垢下腐蝕，將嚴重影響機組安全經(jīng)濟運行。因此，根據(jù)DL7T957-2005《火力發(fā)電廠凝汽器化學清洗及成膜導則》要求該凝汽器進行化學清洗。

3膠球清洗裝置清洗工藝

確定要進行凝汽器化學清洗后,劃分了清洗的范圍，并對結垢部位進行了取樣分析,確定了清洗工藝。

3.1膠球清洗裝置清洗范圍

本次清洗范圍為凝汽器水側，包括凝汽器換熱管、水室以及清洗臨時系統(tǒng)等部分，清洗容積約600n?。清洗范圍不包括汽側、水塔和輸水管道等部位。

3.2膠球清洗裝置清洗工藝的選擇

經(jīng)取樣化驗確定,垢質(zhì)成分以碳酸鹽為主要成分，并有磷酸鹽垢,其垢質(zhì)堅硬。根據(jù)凝汽器管樣材質(zhì)、垢樣分析，及小型試驗，并考慮該凝汽器冷卻管材質(zhì)為TP317L,不能采用含氯離子的鹽酸等清洗劑作為清洗介質(zhì)，決定采用CK-1清洗劑為該凝汽器進行清洗�；瘜W清洗工藝指標如下:CK-1復合酸3%-5%；緩蝕劑0.3%~0.5%；助劑0.1%~0.2%；消泡劑適量。清洗液溫度控制在（35~45）勾，采用循環(huán)方式清洗。清洗后采用高壓水進行物理沖洗除去冷卻管束的泥。

4膠球清洗裝置清洗設備及系統(tǒng)

本次清洗工程的主要設備是1臺清洗箱和2臺清洗水泵，通過安裝臨時管路完成對凝汽器系統(tǒng)的清洗。

4.1膠球清洗裝置清洗設備

本次清洗的主要設備見表1所示。

表1膠球清洗裝置清洗設備

設備 相關參數(shù)

清洗箱1臺，容積30m，清洗泵2臺;型號SX-V;流量1400t/h；揚程30m溫度計2支酒精溫度計，量程100T無縫鋼管。325mmx250m；巾219mmx200m;（|）159mmx150m;<|>133mmx100m；（f）108mmx100m

4.2膠球清洗裝置清洗系統(tǒng)

將凝汽器水室各高低壓側進、出管口加堵板，在人孔處以串聯(lián)形式連接臨時管,與清洗設備形成正、逆兩個循環(huán)回路。清洗系統(tǒng)的進出管路上均設壓力表、溫度計和取樣管。各凝汽器水室上部的排氣管在清洗過程中作為排氣管。

5膠球清洗裝置清洗過程

5.1凝汽器上水沖洗

凝汽器上滿水,排放口取水樣,待水質(zhì)澄清透明無雜物，建立循環(huán)。

5.2酸洗

從正回路進行加熱清洗，保持系統(tǒng)正常運轉，投加熱，溫度控制在（35~45）勾。開始加CK-1清洗劑，緩蝕劑。正回路循環(huán)3h后結束，切換系統(tǒng)為逆回路循環(huán)，酸洗4h后結束。整個酸洗過程持續(xù)7h。

圖1是清洗過程酸質(zhì)量分數(shù)隨時間變化曲線。從圖1中可以看出，酸液質(zhì)量分數(shù)成規(guī)律變化。由于酸洗剛開始時除垢反應迅速,而配酸、加酸過程需一定時間，因此系統(tǒng)中酸液質(zhì)量分數(shù)在較長一段時間內(nèi)一直在3%以下。隨著除垢反應的繼續(xù)進行，垢被逐漸去除,酸洗后期反應速度降低,系統(tǒng)中的酸質(zhì)量分數(shù)逐漸上升并穩(wěn)定在3%左右。表明此時垢已除盡，酸洗終點到達。