垃圾發電廠凝汽器清洗、凝汽器化學清洗結垢方法論述
來源：杭州冠潔工業清洗水處理科技有限公司 閱讀：4060 更新時間：2015-05-23 00:26
垃圾發電廠凝汽器清洗、凝汽器化學清洗結垢方法論述
杭州冠潔工業清洗水處理科技有限公司 黃冠土
（作者簡介：杭州冠潔工業清洗水處理科技有限公司技術負責人，化學清洗總工，國家化學清洗防腐蝕專業高級職稱，從業十余年，參與了上千臺電廠凝汽器清洗、換熱器、冷凝器清洗等工業設備的清洗，具豐富的凝汽器清洗理論和實踐經驗，國家知識產權局凝汽器清洗除垢防腐蝕技術發明申報主持人）
摘要：垃圾發電廠凝汽器清洗、凝汽器化學清洗方法比較。凝汽器結垢，影響電廠運行安全性和經濟性，采用凝汽器清洗方式的選擇，化學清洗凝汽器施工工藝及凝汽器清洗防腐蝕程序簡介
關鍵詞：凝汽器清洗、凝汽器化學清洗、凝汽器清洗方法比較、凝汽器清洗防腐蝕技術，凝汽器真空度，凝汽器端差改善
一、垃圾發電廠凝汽器結垢及清洗方法論述
垃圾發電廠，在運行一至二年后，都會遇到凝汽器結垢，影響端差、真空度下降，造成發電量下降的問題。這個問題的產生，大多是由于凝汽器銅管或不銹鋼管內壁，附著了生物粘泥軟垢和碳酸鹽硬垢及硅酸鹽硬垢，造成凝汽器換熱效果大幅下降，出現端差、真空度的問題。
垃圾電廠凝汽器設備是汽輪機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組的安全性、可靠性、穩定性和經濟性。而凝汽器真空度是汽輪機運行的重要指標,也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標。凝汽器的真空水平對汽輪發電機組的經濟性有著直接影響，如機組真空下降 1%,機組熱耗將要上升 0.6%～1%.因此保持凝汽器良好的運行工況,保證凝汽器的最有利真空;是每個發電廠節能的重要內容。
垃圾電廠凝汽器真空度下降的主要特征: 1.排汽溫度升高; 2.凝結水過冷度增加; 3. 真空表指示降低; 4. 凝汽器端差增大; 5. 機組出現振動; 6.在調節汽門開度不變的情況下,汽輪機的負荷降低.。凝汽器真空度下降原因分析: 引起汽輪機凝汽器真空度下降的原因大致可以分為外因和內因兩種：外因主要有循環水量中斷或不足,循環水溫升高,后軸封供汽中斷,抽氣器故障等;內因主要有凝汽器滿水(或水位升高) ,凝汽器結垢或腐蝕,傳熱惡化,凝汽器水側泄漏,凝汽器真空系統不嚴密,汽側泄漏導致空氣涌入等。最常見的原因是凝汽器管內結垢引起，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。
電廠凝汽器結垢嚴重影響了冷凝效果，影響端差、真空度和發電量。結垢縮短了凝汽器設備使用壽命和正常出力。如凝汽器管結垢達0.3mm，可影響汽輪機效率；超過0.5mm，可影響汽輪機出力，大幅浪費能源。凝汽器管泄漏將引起鍋爐機組各類水質故障，而腐蝕泄漏多由于循環水結垢而引起。結垢導致凝汽器工作效率大大降低，影響機組運行經濟性和安全性.
, 凝汽器結垢清洗方法分為物理清洗和化學清洗。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行往復捅刷.以除掉管內的結垢，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,勞動強度大,無法達到令人滿意的效果。而且對銅管的機械損傷較嚴重，而且沒有除盡的老垢又作為晶核，加快了結垢速度；2. 膠球清洗 它采用膠球系統與循環水系統并聯的方式.需經常投入使用，而只能清除軟垢，對結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,通過被清洗設備的管道,能將管內污垢大部分去除。但勞動強度大、除垢率不高、清洗時間長，高壓對凝汽器管的機械損傷嚴重，以前采用較多。
凝汽器管內結水垢不僅會引起腐蝕，而且還會加重黃銅管的脫鋅和點蝕。在凝汽器清洗方法中的膠球、機動工具及高壓水射流清洗等的除垢率只能達到50-80%，由于凝汽器管內仍然結有殘余污垢物，殘余污垢可形成閉塞的局部濃縮區，銅管繼續遭受腐蝕。銅管結垢后，內表面不光滑，在運行中促使結垢速度加快。而凝汽器化學清洗時，除垢率大于97%，可以避免清洗后殘余污垢對凝汽器銅管的腐蝕。有效防止凝汽器銅管的機械損傷。
凝汽器化學清洗結垢， 隨著凝汽器清洗新技術的不斷發展，得到了廣泛的應用。近十幾年來，高效緩蝕劑的研制成功和廣泛應用，以及化學清洗監控手段的進一步完善，化學清洗在我國各行各業已經得到愈來愈廣泛的應用，用于凝汽器清洗時，具有凝汽器清洗時間短、除污垢率高、勞動強度低、工藝簡單等優點，而且可有效防止凝汽器銅管、不銹鋼管的殘余污垢腐蝕。由于不了解化學清洗，人們對凝汽器化學清洗心存畏懼，害怕凝汽器化學清洗會引起銅管的泄漏、失效報廢，有部分電廠仍然采用機動工具等機械的方法清洗凝汽器，這種清洗方法最大的缺點是容易損傷銅管內壁，并且銅管內壁不同程度地存在機械劃痕的缺陷，在這些缺陷處容易產生腐蝕形成的裂紋核心，并不斷向內部擴大，導致凝汽器銅管的破壞。如：某廠的凝汽器銅管出現結垢，由于當時對化學清洗凝汽器心存畏懼，因此，選擇機動工具和高壓水射流進行清洗，結果在清洗過程中損壞銅管十多根，清洗完成后進行檢查，發現銅管上不僅有機械損傷的劃痕，而且銅管內仍存有0.1～0.2mm水垢，經過8個月的運行，出現了機組真空下降，出力低等現象，究其結垢的原因，是由于機動工具和高壓水射流清洗除垢率只有60-70%。與此對比，杭州冠潔科技公司采用高效復合緩蝕技術，經過對數十家單位的凝汽器化學清洗，經過清洗后的機組一直運行狀況良好，參數都基本達到銘牌出力，而且不銹鋼管、銅管無泄漏和殘余水垢。這一實例充分說明凝汽器化學清洗可以有效地防止凝汽器銅管的損傷，只要在凝汽器化學清洗過程中采用高效緩蝕技術，加強監控，控制好凝汽器清洗劑的濃度和溫度，添加優質適用的清洗助劑，化學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數十臺凝汽器化學清洗實踐，證明凝汽器化學清洗具有其他清洗手段無法比擬優點。經過化學清洗后的凝汽器一直運行狀況良好，參數都基本達到銘牌出力，而且幾年了，凝汽器不銹鋼管、銅管也無泄漏和殘余水垢。
下表為凝汽器化學清洗前 后某機組運行參數：
凝汽器化學清洗前、后運行情況
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功率/MW |
排汽溫度/℃ |
凝汽器真空/kPa |
凝結水溫度/℃ |
凝汽器端差/℃ |
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化學清洗前情況 |
4.2 |
82 |
41 |
58 |
19 |
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化學清洗后情況 |
5.9 |
42 |
60 |
44 |
10 |
總結起來，凝汽器化學清洗具有以下優點：一、清除硬垢的效果好，化學清洗除垢率可達97%以上，物理清洗除垢率只有60-80%。采用凝汽器化學清洗能達到徹底去除污垢物的目的，其除垢均勻度一致，效果好。二、凝汽器清洗時間短。由于凝汽器銅管所結污垢物主要成分是碳酸鹽和污泥，應用凝汽器化學清洗方法，清洗時間短而且工藝簡單。如：清洗一臺10MW的凝汽器，銅管水垢厚度1.5mm，只需要二天的時間就能夠徹底清除凝汽器銅管內的污垢。三、可以避免凝汽器銅管殘余垢物的腐蝕，凝汽器銅管內結水垢不僅會引起腐蝕，而且還會加重黃銅管的脫鋅和點蝕。在凝汽器清洗方法中的膠球、機動工具及高壓水射流清洗等的除垢率只能達到60-80%，由于凝汽器管內仍然結有殘余污垢物，殘余污垢可形成閉塞的局部濃縮區，銅管繼續遭受腐蝕。銅管結垢后，內表面不光滑，在運行中促使結垢速度加快。使用凝汽器化學清洗時，除垢率大于97%，可以避免凝汽器清洗后殘余污垢對銅管的腐蝕。四、有效防止凝汽器銅管的機械損傷，采用機動工具等機械的方法清洗凝汽器，最大的缺點是容易損傷凝汽器管內壁，并且銅管內壁不同程度地存在機械劃痕的缺陷，在這些缺陷處容易產生腐蝕形成的裂紋核心，并不斷向內部擴大，導致凝汽器銅管的破壞。五、對凝汽器設備腐蝕小，如果選擇正規的清洗公司，采用高效的凝汽器清洗緩蝕技術措施，用戶對凝汽器腐蝕這個問題不用擔心，我公司采用高效金屬緩蝕劑和銅專用緩蝕劑復合緩蝕技術，凝汽器清洗基本沒有腐蝕，根據我公司對浙江永強垃圾發電廠、臨江垃圾發電廠、紹興中環再生能源有限公司等幾十臺凝汽器不銹鋼管、銅管清洗除垢的腐蝕監測，腐蝕率大大低于國家化學清洗標準，達到凝汽器清洗時基本無腐蝕。
某垃圾發電廠凝汽器清洗時標準腐蝕試片（一型）清洗前后數據：
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黃銅6009# |
黃銅3141# |
不銹鋼5111# |
不銹鋼5112# |
紫銅3150# |
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凝汽器化學清洗前稱重 |
22.1874g |
20.9107g |
18.9563g |
19.1562g |
22.5612g |
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凝汽器化學清洗后稱重 |
22.1809g |
20.9100g |
18.9560g |
19.1562g |
22.5609g |
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黃銅4111# |
黃銅4112# |
不銹鋼5305# |
不銹鋼5304# |
碳鋼1288# |
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凝汽器化學清洗前稱重 |
21.0095g |
20.2688g |
23.0009g |
22.2764g |
18.2312g |
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凝汽器化學清洗后稱重 |
21.0070g |
21.2654g |
23.0009g |
22.2763g |
18.2223g |
凝汽器經過化學清洗，凝汽器管內1.5mm的硬垢清除率達99%，標準腐蝕試片表面光潔，失重很小，基本無腐蝕現象，用戶滿意。客戶還把我公司的GJ-2E除銹除垢劑原液，用于浸泡不銹鋼標準腐蝕試片，一周過去了，也沒有腐蝕的現象。
另據浙江省計量科學研究院2007年對我公司凝汽器清洗銅管現場監測，黃銅標準腐蝕試片的實時監測，一型黃銅試片初始重量22.20504克，清洗結束后稱重22.20234克，基本無腐蝕。
二、垃圾發電廠凝汽器清洗工藝
凝汽器化學清洗是采用化學方式，對凝汽器管路表面的污垢進行化學反應清理去除的過程。因此清洗過程控制相當嚴格。化學清洗采用凝汽器和清洗泵、循環槽建立臨時循環的方式進行，清洗藥劑投加于循環清洗槽中，主洗劑采用適合于凝汽器銅材質或不銹鋼基本無腐蝕的GJ-2E除水垢清洗劑，緩蝕劑采用國內最優秀的多用酸洗緩蝕劑和銅專用緩蝕劑。我公司將凝汽器清洗時的設備防腐蝕保護措施，作為凝汽器清洗工作的重中之重，采用多重金屬緩蝕技術，凝汽器清洗時對設備安全，基本無腐蝕。從我公司清洗過的上千臺凝汽器等換熱設備的腐蝕監測情況和設備運行情況看，對凝汽器設備安全可靠，除垢徹底。據浙江省計量科學研究院清洗凝汽器現場測試，凝汽器清洗時對設備基本無腐蝕。
凝汽器化學清洗，杭州冠潔科技公司形成了一套詳細的凝汽器清洗除垢方案和多重防止腐蝕保護措施。凝汽器清洗方案編制依據：中華人民共和國原化工部行業標準HG/T2387-2007《工業設備化學清洗質量標準》，《火力發電廠凝汽器清洗及成膜導則》和業主方提供的有關凝汽器資料和數據。采用對凝汽器設備基本無腐蝕的GJ-高效殺菌粘泥剝離劑、緩蝕劑、促進劑、掩蔽劑、分散劑、表面活性劑等多種物質組成的有機酸系列清洗劑的化學清洗方法。凝汽器銅管或不銹鋼管內的生物粘泥軟垢、碳酸鹽硬垢基本能清除干凈，對凝汽器設備也基本無腐蝕。
根據凝汽器清洗工程的需要建立臨時凝汽器清洗系統，如圖：
凝汽器清洗流程為水沖洗試漏→粘泥剝離清洗軟垢→緩蝕處理→硬垢清洗→中和鈍化→預膜→結束。
凝汽器質量監控措施：
洗凈度：可采取打開凝汽器孔蓋目測的方法，查看凝汽器清洗效果比較直觀，輔助于化學分析的方法，若溶液中酸度平衡時為清洗終點。凝汽器洗凈率，除垢率大于90%，即被清洗凝汽器內表面基本清潔，表面經外觀檢查合格，凝汽器真空度、端差正常。腐蝕率：被清洗金屬表面無局部腐蝕，標準腐蝕掛片均勻腐蝕速度應小于6g/m2·h
四．綜述
實踐證明，杭州冠潔公司總結的垃圾發電廠凝汽器化學清洗防腐蝕技術具有除垢效率高、清洗速度快，對金屬基體腐蝕小，在凝汽器清洗完成后鈍化膜有后續保護設備作用。凝汽器清洗產品不含有毒物質，因此安全環保。凝汽器化學清洗的推廣應用為凝汽器安全高效運行提供了保證，是凝汽器清洗的首選手段。為保證凝汽器清洗質量和凝汽器設備安全，請選擇管理規范、技術可靠的凝汽器清洗公司。
參考資料：www.gyqx.cn 作者電話：13805702746
