【關(guān)鍵詞】凝汽器黃銅管，化學(xué)清洗，污垢物，優(yōu)點(diǎn)
【論文摘要】敘述了凝汽器銅管化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)和在清洗過(guò)程中必須注意的幾個(gè)問(wèn)題，并且用實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明化學(xué)清洗還能夠有效防止凝汽器銅管的腐蝕。
一、凝汽器銅管化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)
隨著清洗技術(shù)的蓬勃發(fā)展，目前在火力發(fā)電廠有多種方法進(jìn)行凝汽器銅管污垢物的清洗，例如可采用膠球、機(jī)動(dòng)工具以及近20多年發(fā)展起來(lái)的高壓水射流技術(shù)的清洗。但這些清洗方法不但除污垢效率低，而且容易損傷設(shè)備，還具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、清洗時(shí)間長(zhǎng)等缺陷。近十幾年來(lái)，隨著高效緩蝕劑（天津英特節(jié)能技術(shù)有限公司生產(chǎn)RT-200系列緩蝕劑）的研制成功和廣泛應(yīng)用，以及化學(xué)清洗監(jiān)控手段的進(jìn)一步完善，化學(xué)清洗在我國(guó)各行各業(yè)已經(jīng)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，用于凝汽器清洗時(shí)，具有清洗時(shí)間短、除污垢率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且可有效防止銅管的殘余污垢腐蝕。通過(guò)電廠凝汽器、冷油器及加熱器的化學(xué)清洗實(shí)踐，證明化學(xué)清洗具有下列的優(yōu)點(diǎn)：
1、除污垢效果好
在火力發(fā)電廠中，凝汽器的冷卻水主要是江河水、海水，并且相當(dāng)一部分電廠的冷卻水重復(fù)使用。雖然冷卻水運(yùn)行加酸、磷酸鹽、爐煙及離子交換等處理的防垢措施，但是任何防垢措施都不能保證銅管不結(jié)垢，一旦結(jié)垢，銅管就可能遭到腐蝕，而且影響凝汽器的冷卻效果，引起真空下降，機(jī)組出力降低等一系列不利因素。如：我廠的凝汽器采用敞開(kāi)循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)，由于凝汽器的冷卻水未進(jìn)行處理，因水質(zhì)問(wèn)題，在凝汽器的傳熱面上形成污垢和水垢，水垢成分主要是碳酸鹽，并且比較堅(jiān)固，經(jīng)過(guò)取水垢樣分析和試驗(yàn)，我們應(yīng)用化學(xué)清洗方法進(jìn)行清洗，清洗劑選用RT-828安全強(qiáng)力除垢劑。表1是化學(xué)清洗前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)。
表1 凝汽器化學(xué)清洗前、后運(yùn)行情況
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功率/MW |
排汽溫度/℃ |
凝汽器真空/kPa |
凝結(jié)水溫度/℃ |
凝汽器端差/℃ |
化學(xué)清洗前情況 |
4.2 |
81 |
42.7 |
57 |
17 |
化學(xué)清洗后情況 |
6 |
43 |
60 |
46 |
10 |
2、清洗時(shí)間短、工藝簡(jiǎn)單
采用化學(xué)清洗是為了達(dá)到去除污垢物的目的，其效果好，設(shè)備腐蝕小，并且清洗時(shí)間短。由于凝汽器銅管所結(jié)污垢物主要成分是碳酸鹽和污泥，應(yīng)用化學(xué)清洗方法，清洗時(shí)間短而且工藝簡(jiǎn)單。如：清洗一臺(tái)6MW的凝汽器，銅管數(shù)量2402根，銅管水垢厚度3mm，只需要6h就能夠徹底清除銅管內(nèi)的污垢。
3、可以避免銅管殘余垢物的腐蝕
凝汽器銅管內(nèi)結(jié)水垢不僅會(huì)引起腐蝕，而且還會(huì)加重黃銅管的脫鋅和點(diǎn)蝕。在凝汽器清洗方法中的膠球、機(jī)動(dòng)工具及高壓水射流清洗等的除垢率只能達(dá)到80%，由于銅管內(nèi)仍然結(jié)有殘余污垢物，殘余污垢可形成閉塞的局部濃縮區(qū)，銅管繼續(xù)遭受腐蝕。銅管結(jié)垢后，內(nèi)表面不光滑，在運(yùn)行中促使結(jié)垢速度加快。使用化學(xué)清洗時(shí)，除垢率大于97%，可以避免清洗后殘余污垢對(duì)銅管的腐蝕。
4、有效防止銅管的機(jī)械損傷
人們對(duì)凝汽器銅管的化學(xué)清洗心存畏懼，害怕化學(xué)清洗會(huì)引起銅管的失效報(bào)廢，有相當(dāng)一部分電廠仍然采用機(jī)動(dòng)工具等機(jī)械的方法清洗凝汽器，這種清洗方法最大的缺點(diǎn)是容易損傷銅管內(nèi)壁，并且銅管內(nèi)壁不同程度地存在機(jī)械劃痕的缺陷，在這些缺陷處容易產(chǎn)生腐蝕形成的裂紋核心，并不斷向內(nèi)部擴(kuò)大，導(dǎo)致凝汽器銅管的破壞。如：某廠的凝汽器銅管出現(xiàn)結(jié)垢，由于當(dāng)時(shí)對(duì)化學(xué)清洗凝汽器心存畏懼，因此，選擇機(jī)動(dòng)工具和高壓水射流進(jìn)行清洗，結(jié)果在清洗過(guò)程中損壞銅管9根，清洗完后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)銅管上不僅有機(jī)械損傷的劃痕，而且銅管內(nèi)仍存有0.1～0.2mm水垢，經(jīng)過(guò)8個(gè)月的運(yùn)行，出現(xiàn)了機(jī)組真空下降，權(quán)力低等現(xiàn)象，究其結(jié)垢的原因，是由于機(jī)動(dòng)工具和高壓水射流清洗除垢率只有80%。與此對(duì)比，我們應(yīng)用化學(xué)清洗，經(jīng)過(guò)清洗后的機(jī)組運(yùn)行狀況良好，參數(shù)都基本達(dá)到銘牌出力，而且銅管無(wú)泄漏和殘余水垢。這一實(shí)例充分說(shuō)明化學(xué)清洗可以有效地防止銅管的損傷，只要在清洗過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)控，控制好清洗劑的濃度和溫度，化學(xué)清洗是凝汽器銅管清洗的最有效方法。
二、化學(xué)清洗的實(shí)例
某廠平均每年對(duì)3臺(tái)銅管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重的6MW汽輪機(jī)凝汽器清洗一次，化學(xué)清洗的工藝如下：
1、銅管內(nèi)水垢的小型試驗(yàn)
取水垢樣品10g，厚度3mm，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的清洗液里進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)，在常溫狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)，5min內(nèi)水垢變?yōu)槭杷珊隣钗锲谝好嫔稀?br />
2、清洗劑的選擇
根據(jù)小型試驗(yàn)，選用RT-828安全強(qiáng)力除垢清洗劑。（天津英特節(jié)能技術(shù)有限公司生產(chǎn)）
3、清洗劑的濃度、溫度、流速
6MW的凝汽器銅管型號(hào)H68為普通黃銅管，由于濃度、溫度、流速都能影響化學(xué)反應(yīng)速度，因此清洗液濃度控制在30～50g/kg；溫度控制在20～25℃；流速為0.15～0.3m/s；清洗時(shí)間小于6h。
4、清洗控制參數(shù)
為了防止銅管的腐蝕和保證良好的清洗效果，必須控制下列參數(shù)：
監(jiān)測(cè)清洗槽內(nèi)、凝汽器進(jìn)口和出口的酸度，10min測(cè)定一次。
監(jiān)測(cè)Cu2+的含量，每2h測(cè)定一次。
將腐蝕試片分別懸掛在清洗槽內(nèi)、凝汽器進(jìn)口和出口處，進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)。
5、銅管清洗后進(jìn)行自身氧化膜保護(hù)層處理
凝汽器銅管化學(xué)清洗完畢后，利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～1.5%的RT-306鈍化劑處理2h。
三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
采用化學(xué)清洗的方法清洗凝汽器銅管具有許多的優(yōu)點(diǎn)，但是在清洗過(guò)程中應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：
1、化學(xué)清洗凝汽器銅管的溶液溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，因?yàn)闇囟瓤梢杂绊懟瘜W(xué)反應(yīng)速度，而且凝汽器銅管所結(jié)垢物一般都是碳酸鹽垢，在常溫狀態(tài)下清洗劑就能夠溶解碳酸鹽垢，而且還能降低銅管的腐蝕，因此控制清洗液溫度為20～25℃。
2、清洗槽必須用玻璃鋼槽或內(nèi)襯橡膠鋼槽，連接管用橡膠管。一是因?yàn)楫?dāng)Fe2+、Cu2+等氧化性離子共存時(shí)，會(huì)影響緩蝕劑的效果；二是在清洗過(guò)程中，銅的溶解和析出有個(gè)平衡問(wèn)題，如果清洗溶液有大量Fe3+存在，則易與鐵金屬形成腐蝕電池。
3、正確選擇緩蝕劑和進(jìn)行緩蝕率監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。RT-200系列緩蝕劑效率高，比較適合凝汽器的清洗，實(shí)際應(yīng)用證明該緩蝕劑安全、有效、可靠。
4、嚴(yán)格加強(qiáng)監(jiān)督和及時(shí)判斷清洗終點(diǎn)，凝汽器水垢必須清洗徹底，只有當(dāng)除污垢率>97%，才能防止銅管的腐蝕。
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