1、鍋爐低氮燃燒器改造作者：李偉劉帥 點擊：1399淺論HG-1020/18.58-YM 型自然循環(huán)鍋爐低氮燃燒器改造1概述大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司2 >330MW機組分別與2009年9月、2009年12月投產(chǎn)運行，鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司根據(jù)美國ABB-CE燃燒工程公司技術(shù)設(shè)計制造的 HG-1020/18.58-YM23 型自然循環(huán)鍋爐。鍋爐燃燒系統(tǒng)采用水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)，煙氣中氮氧化物含量在600mg/Nm3左右。隨著國家對火電廠節(jié)能減排高度重視，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)將越來越高。根據(jù)火電大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)要求，2014年1月1日起現(xiàn)有發(fā)電廠鍋爐 NOx排放濃度限值不大于 100mg/Nm3。

2、本著對社會負(fù)責(zé)，對企業(yè)負(fù)責(zé)的態(tài)度，大 唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司決定對本工程配套建設(shè)脫硝裝置，脫硝裝置投產(chǎn)后機組 NOx排放濃度將降至排放標(biāo)準(zhǔn)以下。按照脫硝工程設(shè)計要求，需對我公司燃燒器系統(tǒng)進行改造，將鍋爐岀口NOx排放濃度降低至200 mg/Nm3以下。本文列舉了大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司針對以上問題做出的相對應(yīng)改造以及取得的效 果。2設(shè)備簡介2.1工作原理大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司 2X330MW機組鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司根據(jù)美國ABB-CE燃燒工程公司技術(shù)設(shè)計制造的，配330MW汽輪發(fā)電機組的亞臨界、一次中間再熱、燃煤自然循環(huán)汽包鍋爐，型號為HG-1020/18.58-YM23。1號機組

3、 2009年9月投產(chǎn)，2號機組2009年12月投產(chǎn)。鍋爐燃燒系統(tǒng)采用擺動式燃燒器，燃燒器為四角布置，共5層分別對應(yīng)5臺磨煤機（由下往上依次是A、B、C、D、E ）燃燒器四周通有周界風(fēng)，在AB、BC、DE層布置由三層機械霧化油槍，燃用#0輕柴油，按鍋爐30 % BMCR負(fù)荷設(shè)計，單支最大用油量1.68t/h。本燃燒器采用水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)，以提高鍋爐低負(fù)荷運行的能力，燃燒器可以上下擺動，其中一次風(fēng)噴嘴可上下擺動 20度，二次風(fēng)噴嘴可上下 擺動30度，頂部燃盡風(fēng)噴嘴可向上擺動30度，向下擺動5度。正常運行時擺動燃燒器作為調(diào)整再熱汽溫的主要手段。3出現(xiàn)問題及原因分析原燃燒器主要存在以下問題：1）原

4、SOFA風(fēng)量占總二次風(fēng)量的 25%左右，占總風(fēng)量的 20%左右，這樣造成在主燃燒器區(qū)域的過量空氣系數(shù)就已經(jīng)達到了1.01.05，這對于抑制NOx的生成沒有起到應(yīng)有的效果。2）原SOFA與主燃燒器之間的還原區(qū)高度僅不到4米（噴嘴中心間隔5米），對于NOx還原所需的空間不夠，沒有實現(xiàn)較好的NOx還原作用。3）采用原水平濃淡分離裝置以及濃淡噴嘴鈍體設(shè)計存在結(jié)構(gòu)問題，首先由于分離器問題，導(dǎo)致濃淡 兩側(cè)風(fēng)速偏差較大，淡側(cè)岀口風(fēng)速遠低于濃側(cè)，濃側(cè)雖然煤粉較多但風(fēng)量同樣較多，導(dǎo)致煤粉濃縮效果不 明顯，濃側(cè)煤粉濃度較低；同時由于淡側(cè)煤粉風(fēng)速過低，易導(dǎo)致淡側(cè)煤粉噴嘴附近結(jié)渣，不利于安全經(jīng)濟 運行。其次由于在噴嘴

5、岀口采用鈍體分離及導(dǎo)流煤粉，造成鈍體運行環(huán)境惡劣，既要承受煤粉沖擊磨損， 同時又處于高溫環(huán)境，容易造成鈍體在一年左右時間損壞。4）在四角切圓燃燒燃燒中，由于主燃燒器區(qū)域的燃燒器設(shè)計中沒有保護水冷壁壁面氧量控制的設(shè)計，容易造成爐膛水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕的發(fā)生。5）在采用原CE擺動燃燒器技術(shù)設(shè)計中，噴嘴與壁面間歇過大（12mm ）,同時采用的直邊噴嘴結(jié)構(gòu)， 大流通面積的油風(fēng)室噴嘴，造成燃燒的無組織漏風(fēng)（不經(jīng)過噴嘴出口）過大，同時在進行擺動過程中，無 組織漏風(fēng)會急劇增加，這對于控制NOx的生成積極不利，特別在鍋爐低負(fù)荷運行中會導(dǎo)致 NOx大幅上升。 大量的油風(fēng)室噴嘴旋流風(fēng)又容易快速地混入一次風(fēng)煤粉中

6、，這都對于防止NOx的生成都不利。4設(shè)備改造方案對燃燒器進行低NOx燃燒器綜合改造，其方案布置如圖1-1所示。更換現(xiàn)有燃燒器組件，對燃燒器進行重新布置，改變切圓直徑，拆除原有SOFA燃盡風(fēng)，更換新的燃盡風(fēng)組件，以增加高位燃盡風(fēng)量；一次風(fēng)噴口全部采用上下濃淡中間帶穩(wěn)燃鈍體的燃燒器；采用新的二次風(fēng)室，適當(dāng)減小端部風(fēng)室、油風(fēng)室及 中間空氣風(fēng)室的面積；在湊燃盡風(fēng)室兩側(cè)加裝貼壁風(fēng)；采用節(jié)點功能區(qū)技術(shù)，在兩層一次風(fēng)噴口之間增加 貼壁風(fēng)。一次風(fēng)仍舊為逆時針方向，其假想切圓適當(dāng)減小；調(diào)整二次風(fēng)射流方向，二次風(fēng)改為與一次風(fēng)小角 度偏置，順時針反向切入，形成橫向空氣分級。主燃燒器區(qū)整體下移，風(fēng)量重新合理分配，通過

7、調(diào)整主燃 燒器區(qū)一二次風(fēng)噴口面積，使一次風(fēng)速滿足入爐煤種的燃燒特性要求，主燃燒器區(qū)的二次風(fēng)量適當(dāng)減小， 形成縱向空氣分級。主燃燒器裝有擺動機構(gòu)，可以上下擺動以調(diào)節(jié)再熱汽溫。拆除原來的一層分離燃盡風(fēng) SOFA，在原主燃燒器上方約 6米處重新布置4層分離SOFA噴口，分 配足量的SOFA燃盡風(fēng)量，SOFA噴口可同時做上下左右擺動。4.1燃燒系統(tǒng)改造范圍（1）主燃燒器（更換現(xiàn)有四角燃燒器本體，包括一次風(fēng)噴口及彎頭、二次風(fēng)噴口、擺動機構(gòu)、風(fēng)箱風(fēng) 道、風(fēng)門擋板、保溫、護板、吊掛裝置及附件等）。（2）分離SOFA燃盡風(fēng)（噴口、擺動機構(gòu)、燃盡風(fēng)箱、連接風(fēng)道、保溫、護板、吊掛裝置及附件等）。（3）水冷壁管屏（

8、主燃燒器區(qū)域和燃盡風(fēng)區(qū)域水冷壁彎管及修整管）。（4）油槍、點火器與火檢（保留現(xiàn)有的油槍、點火器與火檢系統(tǒng)）。（5）電氣、儀表及控制（電源盤、控制柜、電纜等）。（6）附屬系統(tǒng)（支吊架、樓梯平臺、檢修起吊設(shè)施、防腐、澆注料、保溫和油漆設(shè)計等）。（7）其它（整套工程的設(shè)計、設(shè)備制造 （含現(xiàn)場制作）、設(shè)備及材料供貨、運輸、安裝工程、指導(dǎo)監(jiān)督、 技術(shù)服務(wù)、人員培訓(xùn)、調(diào)試、試驗（含脫硝改造過程中所需各種數(shù)據(jù)測試并提供相關(guān)數(shù)據(jù)分析報告）及整套系統(tǒng)的性能保證和售后服務(wù)等，并保證該全套工程的安全實施和不會對環(huán)境造成不良影響）。4.2燃燒器改造方案說明結(jié)合鍋爐目前狀況及改造目標(biāo)進行充分分析，我們采用低NOx雙尺度

9、燃燒技術(shù)對鍋爐進行低 NOx燃燒改造，就是在射流空氣分布（空間尺度）及燃燒過程控制實現(xiàn)（過程尺度）上采取措施。具體措施如 下：4.2.1燃燒器低NOx改造措施（1）縱向三區(qū)分布如圖1-2所示，改造后燃燒器從下至上大致分為三個區(qū)，依次為集中氧化燃燒區(qū)、集中還原區(qū)及燃盡區(qū)。通過在主燃燒器上方合適位置引入適量的燃盡風(fēng)（總風(fēng)量20-30% ），燃盡風(fēng)采用多噴口多角度射入，燃燒器改造后沿高度方向從下至上形成三大區(qū)域，分別為氧化還原區(qū)（總風(fēng)量的70-80% ）、主還原區(qū)、燃盡區(qū)。氧化區(qū)有助于煤粉初期燃燒，爐溫升高，促進煤粉著火、燃燒及燃盡。由于有較大燃盡風(fēng)量的存 在，主燃燒器區(qū)內(nèi)也會存在氧化還原交替存區(qū)，

10、通過控制高度方向的配風(fēng)，可形成局部還原區(qū)，可以初步 還原產(chǎn)生的NOx，使NOx在初始燃燒時就得到抑制，在主還原區(qū)內(nèi)已生成的NOx還可得到更充分還原， 燃盡區(qū)內(nèi)將作為燃盡風(fēng)的二次風(fēng)及時補充進來，促進焦碳最后燃盡。通過縱向三區(qū)布置，形成縱向空氣分 級，NOx將得到極大抑制，飛灰可燃物也會得到控制。由于實現(xiàn)縱向空氣分級，相對地燃燒器區(qū)域有所擴大，燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷降低，爐內(nèi)溫度峰值降低， 可以減少或消除熱力型 NOx產(chǎn)生。(2) 橫向雙區(qū)分布如圖1-3所示，一次風(fēng)仍舊為逆時針方向， 其假想切圓適當(dāng)減??；調(diào)整二次風(fēng)射流方向，二次風(fēng)改為與一次風(fēng)小角度偏置，順時針反向切入，形成橫向空氣分級。兩層一次風(fēng)之間還

11、會布置我公司特有的貼壁 風(fēng)噴口，形成橫向空氣分級。這種橫向布置，可使一次風(fēng)初始燃燒時，二次風(fēng)不能過早混合進來，形成缺 氧燃燒，在火焰內(nèi)就進行 NOx還原，抑制NOx產(chǎn)生；在火焰末端，二次風(fēng)再及時摻混合進來，使缺氧燃 燒時產(chǎn)生的焦炭再燃燒；二次風(fēng)反向切入，可以延長火焰行程，強化煤粉后期著火燃燒，并防止煤粉顆粒 沖刷爐墻造成結(jié)焦。橫向空氣分級與縱向空氣分級一起形成空間空氣分級。(3) 低NOx燃燒器一次風(fēng)設(shè)計噴口為上下濃淡分離形式，中間加裝穩(wěn)燃鈍體形式，濃淡燃燒除可降低NOx夕卜，還可對煤粉穩(wěn)燃、提前著火有積極作用。同時鈍體能優(yōu)先增加卷吸的高溫?zé)煔饬浚M一步強化穩(wěn)燃。(4) 節(jié)點功能區(qū)的建立將下層

12、一次風(fēng)設(shè)計為上濃下淡燃燒器噴口，上層一次風(fēng)布置為下濃上淡一次風(fēng)噴口，兩層一次風(fēng)噴口中間的二次風(fēng)小角度與一次風(fēng)射流偏置，同時布置貼壁風(fēng)噴口。這樣的噴口組合，同時具有穩(wěn)燃、降低 NOx的作用，將中間二次風(fēng)和貼壁風(fēng)風(fēng)門開大，可實現(xiàn)NOx和飛灰可燃物同時降低。4.2.2防結(jié)渣、防腐蝕措施(1) 橫向雙區(qū)布置通過一二次風(fēng)射流調(diào)整及布置獨特的貼壁風(fēng)，在爐膛截面上形成了三場特性截然不同的中心區(qū)與近壁區(qū)分布，中心區(qū)具有較高的煤粉濃度、較高的溫度和相對較高的氧濃度分布，而近壁區(qū)具有較低的溫度、較低的顆粒濃度和適宜的氧濃度，可同時實現(xiàn)防止結(jié)渣及高溫腐蝕。一次風(fēng)在內(nèi)部形成更小且與爐內(nèi)主氣 流相反的切圓時，更加易于控

13、制煤粉氣流沖壁，熔融灰渣更難甩向水冷壁從而達到強防渣的效果。(2) 加裝貼壁風(fēng)增加雙尺度燃燒技術(shù)特有的附壁射流的貼壁風(fēng)噴口能有效提高近壁區(qū)域的氧化性氣氛，提高灰熔點，大大緩解爐膛的結(jié)渣。同時，作為水平斷面分級燃燒中后期摻混的一部分，貼壁風(fēng)可作為控制爐內(nèi) NOx的生成的有效手段。(3) 縱向空氣分級由于實現(xiàn)縱向空氣分級，相對地燃燒器區(qū)域有所擴大，燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷降低，爐內(nèi)溫度峰值降低， 可以有效防止燃燒器區(qū)域附所壁面結(jié)渣。(4) 適當(dāng)降低一次風(fēng)率。4.2.3穩(wěn)燃高效措施(1) 穩(wěn)燃型濃淡燃燒器如5.2.2所述，所有一次風(fēng)噴口改為上下濃淡噴口，濃相由于煤粉濃度較高，析出揮發(fā)份較多，更易實現(xiàn)早著火。

14、并且濃淡相之間布置有較寬的波形鈍體結(jié)構(gòu)，強化熱煙氣回流，實現(xiàn)早期著火。(2) 節(jié)點功能區(qū)建立再如圖1-5所示，上下兩層一次風(fēng)及其之間的二次風(fēng)實現(xiàn)功能組合，通過一二次風(fēng)射流偏置， 實現(xiàn)功能區(qū)內(nèi)的濃相與回流熱煙氣混合，促進及早著火。(3) 多噴口多角度燃盡風(fēng)噴口考慮到燃燒器改造后將徹底解決結(jié)焦問題，爐膛岀口煙溫會岀現(xiàn)下降， 加裝適量燃盡風(fēng)后，將SOFA噴口設(shè)計為可上下左右擺動的噴口，通過燃盡風(fēng)噴口上下擺動可控制爐膛出口煙溫水平。同時燃盡風(fēng)噴口 還可實現(xiàn)水平擺動，可向爐膛內(nèi)不同區(qū)域內(nèi)按需供風(fēng)，實現(xiàn)對爐膛有效覆蓋，保證飛灰可燃物控制，降低 飛灰可燃物含量，保證降低 NOx同時取得較高的鍋爐經(jīng)濟性。4.

15、3改造方案特點上述改造措施是在實現(xiàn)降低 NOx功能的同時實現(xiàn)防渣、防腐、高效穩(wěn)燃，多種措施相互作用，相互 耦合，促使多功能一體化得以實現(xiàn)。(1) 同時采用橫向、縱向空氣分級，實現(xiàn)低 NOx排放空氣分級是降低NOx的爐內(nèi)重要技術(shù)手段，通過高溫低氧還原區(qū)的建立，實現(xiàn)已生成的NOx還原，可大幅度降低NOx生成。(2) 采用低NOx燃燒器及低NOx功能小區(qū)，同時實現(xiàn)穩(wěn)燃及降低NOx功能一次風(fēng)射流方向配合一次風(fēng)集中布置及一次風(fēng)噴口的濃淡形式有利于在爐膛主燃燒器區(qū)域組織一個 高溫低氧的燃燒核心區(qū)，煤粉氣流準(zhǔn)確及時的進入高溫低氧的核心區(qū)域后，較低的過量空氣系數(shù)，相對較 高的燃燒溫度，對煤粉及時有效的燃燒都會

16、形成有利的條件。同時，在較低的過量空氣系數(shù)下， 燃料型NOx的生成會得到有效抑制，較低的燃燒溫度可在根本上抑制溫度型NOx的產(chǎn)生，從而達到爐內(nèi)燃燒深度降低NOx的目標(biāo)。(3) 橫向雙區(qū)分布等措施防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣及高溫腐蝕通過一二次風(fēng)射流組合在爐內(nèi)形成中心區(qū)和近壁區(qū)雙區(qū)分布，非常有利于防結(jié)渣。貼壁風(fēng)噴口的加裝，可以在爐內(nèi)水平斷面形成濃淡分布的同時，有效形成對水冷壁的保護。貼壁風(fēng)作為我公司技術(shù)特色的一部分，在歷次改造中均證明其對降低NOx和保護水冷壁有積極的作用。作為二次風(fēng)的一部分，貼壁風(fēng)射流方向與水冷壁一致，并且位置處于近水冷壁區(qū)域，這部分二次風(fēng)不 直接混入主燃燒區(qū)域，而是隨著煤粉燃燒，有組織的及時

17、補入，同時，這部分二次風(fēng)在近壁區(qū)域形成了較 高的氧化性氣氛，在有效冷卻沖擊的高溫灰粒防治爐膛結(jié)渣的同時，可抑制水冷壁的高溫腐蝕。(4) 四大技術(shù)特點保證鍋爐改造后鍋爐經(jīng)濟性不降低I 一、二次風(fēng)射流方向差異性。一、二次風(fēng)射流差異性可保證煤粉及時有效混入高溫低氧區(qū)的同時， 加大煤粉燃燒中后期的混合，加大煤粉顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間，可有效降低飛灰可燃物含量。I 一次風(fēng)的集中濃淡布置和大回流鈍體。改造后一次風(fēng)的集中布置，在一次風(fēng)射流的近噴口區(qū)域形成 較高的煤粉濃度，大回流鈍體能最大程度的卷吸高溫?zé)煔饧哟蟾邷責(zé)煔鈱γ悍鄣膫鳠幔ＷC一次風(fēng)著火時 間提前，相對于普通的一次風(fēng)形式，相當(dāng)于進一步增加了煤粉的停留

18、時間。I 一次風(fēng)附近局部功能區(qū)。兩層一次風(fēng)噴口及中間布置的偏折二次風(fēng)，在此區(qū)域形成一個高穩(wěn)燃、高 析出功能性還原物質(zhì)的功能區(qū)。在兩層一次風(fēng)噴口集中濃淡的同時，可擺動二次風(fēng)可有效控制功能區(qū)煤粉 著火時間，著火距離及此區(qū)域的相對燃燒氣氛，對進一步降低NOx和保證碳及時燃燒有極為重要的作用。I分離燃盡風(fēng)(SOFA )的擺動。SOFA的垂直擺動，可對爐內(nèi)火焰中心標(biāo)高進行調(diào)整，同時能保證 一部分少量碳的及時燃盡。 SOFA水平擺動對調(diào)節(jié)爐膛出口的煙溫偏差作用明顯，在以往改造鍋爐中，水 平擺動的燃盡風(fēng)能有效改變爐膛出口的煙溫偏差。5運行現(xiàn)狀根據(jù)山東電力研究院出具的大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司 #2機組鍋爐大修

19、后性能試驗報告表明 #2 爐經(jīng)過雙尺度低NOx燃燒技術(shù)改造后，鍋爐能夠安全正常運行， NOx排放平均值在200mg/Nm3以下，鍋 爐效率92.80% 以上。通過在鍋爐主蒸汽流量分別為 BMCR、TRL、90%TRL、80%TRL、70%TRL五個工況下進行試驗， 結(jié)果如下：（1） BMCR工況最上部四層燃盡風(fēng)全開時，A、B兩側(cè)空預(yù)器進口 NOx （換算到6%02 ）平均值為191.37 mg/Nm3 ； CO （換算到6%O2 ）平均值為29.93山/L;修正后鍋爐熱效率為 93.21%，固體未完全 燃燒熱損失為0.37% ;鍋爐主蒸汽溫度為540.7 C，再熱蒸汽溫度為54O.C,過熱器減

20、溫水量為 38.8t/h , 再熱器減溫水量為 4.6t/h。（2） TRL工況最上部四層燃盡風(fēng)全開時，A、B兩側(cè)空預(yù)器進口 NOx （換算到6%O2 ）平均值為203.62 mg/Nm3 ; CO （換算到6%O2 ）平均值為54.38山/L;修正后鍋爐熱效率為 93.24%，固體未完全 燃燒熱損失為0.41% ;鍋爐主蒸汽溫度為542.3 C,再熱蒸汽溫度為540.5 C,過熱器減溫水量為 98.4t/h， 再熱器減溫水量為18.7t/h。（3） TRL工況下A側(cè)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率為 4.75%，B側(cè)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率為 5.42%。（4） 90%TRL工況最上部四層燃盡風(fēng)全開時， A、B兩側(cè)

21、空預(yù)器進口 NOx （換算到6%O2 ）平均值 為178.19 mg/Nm3 ; CO （換算到6%O2 ）平均值為6.0山/L;修正后鍋爐熱效率為 93.77%，固體未完全 燃燒熱損失為0.38% ;鍋爐主蒸汽溫度為 538.4 C,再熱蒸汽溫度為 538.2 C,過熱器減溫水量為 32t/h， 再熱器減溫水量為4.1t/h。（5） 80%TRL工況最上部四層燃盡風(fēng)全開時， A、B兩側(cè)空預(yù)器進口 NOx （換算到6%O2 ）平均值 為197.23 mg/Nm3 ; CO （換算到6%O2 ）平均值為7.5山/L;修正后鍋爐熱效率為 93.41%，固體未完全 燃燒熱損失為0.46% ;鍋爐主蒸

22、汽溫度為 540.8 C,再熱蒸汽溫度為 541.7 C,過熱器減溫水量為 80.7t/h , 再熱器減溫水量為4.3t/h。（6） 70%TRL工況最上部四層燃盡風(fēng)全開時， A、B兩側(cè)空預(yù)器進口 NOx （換算到6%O2 ）平均值 為193.37 mg/Nm3 ; CO （換算到6%O2 ）平均值為6.8山/L;修正后鍋爐熱效率為 93.45%，固體未完全 燃燒熱損失為0.35% ;鍋爐主蒸汽溫度為539.7 C，再熱蒸汽溫度為538.4 C,過熱器減溫水量為 53.7t/h , 再熱器減溫水量為4.1t/h。凝汽器鈦管化學(xué)清洗作者：張凱設(shè)備部 點擊：380凝汽器鈦管化學(xué)清洗張凱摘要：針對大

23、唐魯北發(fā)電廠鈦管凝汽器在運行中結(jié)垢導(dǎo)致機組效率下降、煤耗上升的問題，采用化學(xué)試劑對凝汽器進行酸洗，酸洗后鈦管內(nèi)硬垢被完全清除。機組啟動后， 凝汽器端差明顯降低，真空度上升，經(jīng)濟效益顯著，為同類型凝汽器化學(xué)清洗除垢提供了參考。關(guān)鍵詞：鈦管；凝汽器；化學(xué)清洗Abstract: Accord ing to 330 mw conden ser tita nium tube in operati on of scali ng leadsto the unit efficiency descend, coal consumption rise the question, using chemical cl

24、eaning of condenser titanium tube pickling, pipe scale was completely remove hard, gen erat ing set whe n activated, the conden ser end poor reduced sig ni fica ntly, and vacuum rise, and the econo mic ben efit is remarkable, for the same type conden ser chemical clea ning dirt-remover provides refe

25、rence.keywords: Titanium tube ; Condenser ; Chemical cleaning1概述大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司#1機組汽輪機為北京汽輪電機有限責(zé)任公司生產(chǎn)的N3301775/540/540型亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸雙排汽、凝汽式汽輪機。配套的凝汽器為單殼體對分單流程表面式凝汽器以海水為冷卻介質(zhì)、采用24452根19X 0.5mm材質(zhì)為TA1鈦管為冷卻管材與 TA2端板全部采用脹焊連接。機組2009年09月開始投產(chǎn)運行，一年后凝汽器鈦管內(nèi)由于結(jié)垢嚴(yán)重使鈦管傳熱效果越來越差，凝汽器端差逐步升高，機組真空度逐漸下降。夏季#1機凝汽器真空度比設(shè)計值低1

26、2kpa，不僅制約機組出力，而且影響了機組的安全性和經(jīng)濟性。雖然此電廠利用停機期間對凝汽器鈦管進行了多次高壓水沖洗，但是此種清洗方式只能清除鈦管內(nèi)壁浮泥，對致密硬垢沒有效果。為保證凝汽器換熱效率，提高凝汽器真空度， 以及保障機組安裝膠球系統(tǒng)后能夠正常投運，在機組小修期間對凝汽器進行化學(xué)清洗。2鈦管內(nèi)硬垢形成的原因及垢樣分析2.1硬垢形成的原因由于此廠系統(tǒng)設(shè)計原因，循環(huán)水系統(tǒng)雖然設(shè)計采取海水冷卻，但是實際上是相對封閉的閉式循環(huán)冷卻，系統(tǒng)只能靠農(nóng)歷每月兩次海水高潮位時打開水閘補水。由于補充水的水量不夠，循環(huán)水的排污量減少或不能排污， 使循環(huán)水的濃縮倍數(shù)升高，造成循環(huán)水中鈣、 鎂離 子增加。而且部分

27、脫硫廢水直接排到循環(huán)泵房前池內(nèi)造成循環(huán)水中的懸浮物極多，使得系統(tǒng)造成凝汽器鈦管表面結(jié)垢和粘泥沉積，無法減緩凝汽器結(jié)垢。上述綜合因內(nèi)容易產(chǎn)生懸浮物沉積，從而形成粘附性極強的粘泥, 此外凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)無膠球和二次濾網(wǎng)系統(tǒng)沖洗裝置,素導(dǎo)致凝汽器結(jié)垢嚴(yán)重，嚴(yán)重影響機組的真空及端差,使凝汽器換熱效率下降，機組能耗上升。2.2垢的成分高壓水沖洗凝汽器鈦管內(nèi)部表面浮泥后檢查發(fā)現(xiàn)其結(jié)垢嚴(yán)重，垢呈灰白色且堅硬，厚度為0.3-0.4mm。經(jīng)化學(xué)人員取垢樣檢測分析，硬垢96%為碳酸鈣和碳酸鎂，其余為少量亞硫酸鎂、氯化鎂、氯化鈣。3清洗工藝的選擇3.1清洗方案的確定清洗方案的好壞是凝汽器清洗質(zhì)量的關(guān)鍵所在，篩選最佳

28、的清洗工藝是方案的核心，優(yōu)秀的清洗方案的選擇必須符合四項標(biāo)準(zhǔn)即清洗指標(biāo)達標(biāo)，清洗費用經(jīng)濟，清洗廢液容易處理，設(shè)備投運安全可靠。依據(jù)設(shè)備結(jié)垢情況及運行狀況來確定清洗程序，通過現(xiàn)場小型性試驗，確定最佳的清洗工藝：堿洗1%氫氧化鈉，流速 0.1-0.2m/s，在溫度50-55 C條件下堿洗8-10小時，用消防水沖洗后，采用36%氨基磺酸、0.30.5%N-101緩蝕劑及適量消泡劑N-202，在流速流速0.1-0.2m/s，溫度50-55 C條件下酸洗8-12小時，酸洗前增加堿 洗工藝效果更佳，此清洗工藝能使管內(nèi)垢清洗干凈，腐蝕速率極低。3.2化學(xué)清洗流程及試劑321清洗程序凝汽器水室清掃及鈦管疏通T

29、水壓試驗及試運 T堿洗T水沖洗T酸洗T水沖洗T壓縮空氣吹膠球322堿液氫氧化鈉濃度1% ;清洗溫度 50-55 C;流速0.1-0.2m/s ;時間8-10小時。數(shù)量 5噸3.2.3酸液氨基磺酸濃度 36% ;緩蝕劑 N-101 0.3 0.5% ;清洗溫度 50-55 C;流速 0.1-0.2m/s ;時間8-12小時。數(shù)量20噸4 .清洗臨時系統(tǒng)設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計4.1清洗系統(tǒng)的臨時設(shè)備(1) 清洗泵 P=18m、Q=1000t/h ,2 臺；(2) 清洗箱4m3 , 1個；(3) 噴射泵 Q=30-50t/h ;(4) 溫度計0-100 C, 2支；(5) 混合加熱器1個；(6) 壓力表00

30、.6 MPa 4 個；(7) 臨時管道及相應(yīng)閥門DN50-DN3004.2系統(tǒng)設(shè)計凝汽器分為甲、乙兩側(cè)，分別有前、后水室，通過連接臨時系統(tǒng)把兩側(cè)凝汽器進行串 聯(lián)以滿足清洗流速的要求，清洗系統(tǒng)如下圖1，此系統(tǒng)酸液可以從甲側(cè)凝汽器到乙側(cè)凝汽器， 也可以從乙側(cè)凝汽器到甲側(cè)凝汽器，或者兩者交替進行。4.3系統(tǒng)安裝(1) 循環(huán)水的各進、出口用鋼板封死，以減少清洗死區(qū)，堵板下要用23根8號槽鋼支撐。(2) 凝汽器水室接口選在水室人孔處，并配制臨時人孔蓋開孔接管便于酸液進出(3)在原放空氣管的基礎(chǔ)上， 做2個DN10CK 200mm的接管座，并引2根108X 4mm 的放空管至清洗箱。(4 )在凝汽器底部排

31、污管上接塑料管作為臨時水位計。(5) 在就近輔汽管上合適位置用89X 4.5mm的臨時管接至清洗箱上的混合加熱器， 蒸汽壓力要求0.30.8MPa。(6) 用159X 4.5mm的臨時管道將凝汽器底部排污管引至廢水池。5具體工藝實施過程(1 )凝汽器水室清理水室內(nèi)的雜物垃圾清理干凈。(2) 壓縮空氣吹管用壓縮空氣盡力疏通每根鈦管，不通的加堵并做標(biāo)志。(3) 凝汽器汽側(cè)灌水查漏水側(cè)干燥狀態(tài)下向汽側(cè)注水至接頸部，檢查鈦管及管口脹接處有無泄漏，漏時則應(yīng)先 作記號，然后鈦管內(nèi)漏加堵，管口滲漏補脹，確認(rèn)嚴(yán)密無泄漏后仍應(yīng)將汽側(cè)灌水至接頸部。(4) 酸洗前系統(tǒng)的隔離在凝汽器水室內(nèi)將循環(huán)水進、出水管用鋼板封堵

32、嚴(yán)密。(5 )清洗系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗，分別啟動2臺清洗循環(huán)泵對系統(tǒng)進行嚴(yán)密性試驗，消除泄漏處。然后進行沖洗，直至 出水清，無雜物。(6) 水沖洗用工業(yè)水對系統(tǒng)進行酸洗前的水沖洗，直至出水澄清。(7) 堿洗及水沖洗堿洗介質(zhì)：0.94-1.0%氫氧化鈉+適量消泡劑，溫度 45-52 C,時間10小時(包括 加堿時間)。堿洗結(jié)束排完堿液后沖洗6小時后，PH<9.0。(8) 酸洗：沖洗合格后，開啟清洗泵進行循環(huán)，升溫至5055 C,加入緩蝕劑 N-101 ,緩蝕劑加完，循環(huán)30分鐘使緩蝕劑均勻分布。 然后向系統(tǒng)內(nèi)緩慢加入氨基磺酸，控制酸濃度36% ,維持溫度5060 C,并根據(jù)泡沫大小加入消泡劑N-

33、202和適量清洗助劑，清洗中根據(jù)分析結(jié)果，如果酸濃度 23次取樣化驗基本不變，說明垢已除凈，可結(jié)束清洗。酸洗工況見曲 線1。(9) 酸洗后水沖洗清洗結(jié)束后，迅速排空酸液。當(dāng)排酸結(jié)束后，向系統(tǒng)進工業(yè)水并啟動清洗泵進行循環(huán) 沖洗，沖洗中注意將循環(huán)水進出水管及各死角也沖洗好，至pH>4.3時結(jié)束沖洗。(10 )酸洗廢液的處理清洗結(jié)束后，迅速排空酸液，將酸洗廢液直接排放到廢水池，加堿中和至pH =69后排放。(11 )人工吹球酸洗后鈦管內(nèi)仍可能存在部分污泥，為了保證質(zhì)量，水沖洗結(jié)束后，用壓縮空氣進行 吹球，每管放2個膠球，清除管內(nèi)污泥。同時清除水室及管道內(nèi)沉積的污泥。(11 )水沖洗打過膠球后要再次封好人孔門，用工業(yè)水對系統(tǒng)進行水沖洗，開啟兩臺泵，用最大流 量，正反向切換沖洗 610分鐘，出水標(biāo)準(zhǔn)：pH>6 ,水