CN105973061A - 一种发电厂凝汽器的除垢方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发电厂凝汽器除垢方法，包括如下步骤：建立凝汽器清洗回路，清洗回路与清洗箱相连；清洗箱与清洗回路通水循环；在清洗箱的水中加入0.3～0.4％的缓蚀剂和消泡剂溶解均匀，保持通水循环；配制3～7％的硝酸溶液为清洗剂，加入清洗箱中，保持通水循环；通过监测清洗箱中所述清洗剂浓度确定清洗终点，停止清洗，完成除垢。本发明的除垢方法使用硝酸作用主清洗剂，凝汽器的平均腐蚀速率和腐蚀总量均符合《DL/T 957‑2005火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》要求，且清洗后的金属表面清洁，无腐蚀、过洗现象，无残碳膜和硬垢，除垢率≥95％，并在一定程度上形成膜保护层，保证发电机组的正常、高效运行。

Description

一种发电厂凝汽器的除垢方法

技术领域

本发明属于发电厂仪器仪表维护技术领域，具体涉及一种发电厂凝汽器的除垢方法。

背景技术

发电厂冷却水系统是开放式的循环水系统，冷却水系统中的凝汽器通常是不锈钢管，随着水分的蒸发和风干，水中的溶解盐类浓度会逐步升高，部分溶解性较小的钙盐会从水中析出，沉积在凝汽器内部管道传热面上，形成水垢。而凝汽器结垢会造成机组真空降低、传热效率降低、能耗上升，影响机组经济运行；同时凝汽器结垢很容易造成垢下腐蚀，影响设备安全，造成不可挽回的严重后果。例如，在对大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器进行停炉检查时，发现凝汽器内部管板上生物粘泥较多，不锈钢管管口处还有灰白色较为紧实的沉积物，观察沉积物厚度接近0.5mm。

凝汽器不锈钢管内壁上沉积的水垢，主要成份为碳酸盐垢和磷酸盐垢。例如，对大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器内部沉积物进行取样并送至大唐华东电力研究院进行分析。表1为1号机组凝汽器内部管壁沉积物分析化验结果。

表1

如表1所示，大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器内部沉积物垢样成分主要为碳酸盐垢和磷酸盐垢。

现有技术中，通常采用《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则DL/T957-2005》中的清洗方法对凝汽器进行清洗，但是，上述导则中公开的清洗方法需要凝汽器符合《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则DL/T 957-2005》中规定的化学清洗条件。当发电厂凝汽器不能达到上述规定的条件时，则无法采用相应的清洗方法。例如，对大唐淮北发电厂(虎山)最近3个月的1号机组凝汽器运行数据列入表2，并进行分析。

表2

如表2所示，凝汽器运行端差最高为6.1016℃，尚不符合《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则DL/T 957-2005》中规定的化学清洗条件。

当无法达到上述规定条件，但是又必须对凝汽器进行清洗时，需要开发一种新的清洗方法，对凝汽器进行清洗，以保证发电机组的正常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发电厂凝汽器的除垢方法，对无法达到《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则DL/T 957-2005》中规定的化学清洗条件的凝汽器进行清洗，有效去除凝汽器内部不锈钢管上的盐垢，并在一定程度上形成膜保护层，保证发电机组的正常、高效运行。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种发电厂凝汽器的除垢方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，建立凝汽器清洗回路，清洗回路与清洗箱相连；

步骤S2，清洗箱与清洗回路通水循环；

步骤S3，在清洗箱的水中加入0.3～0.4％的缓蚀剂溶解均匀，加入适当比例的消泡剂溶解均匀，保持通水循环；

步骤S4，配制3～7％的硝酸溶液为清洗剂，加入清洗箱中，保持通水循环；

步骤S5，通过监测清洗箱中所述清洗剂浓度确定清洗终点，停止清洗，完成除垢。

上述方案中，所述清洗箱包括清洗槽、清洗泵、排气口、与清洗回路相连的入水口和出水口。

上述方案中，所述清洗回路，依凝汽器的低压侧的进水室、高压侧的进水室、高压测的出水室、低压侧的出水室的顺序建立临时清洗回路。

上述方案中，所述清洗回路中，在凝汽器高压侧进口、出口管的循环水隔离门前和隔离门后加装临时堵板，在低压侧进口、出口管的循环水隔离门前和隔离门后加装临时堵板。

上述方案中，在所述清洗回路中加装排气管路引至清洗箱的排气口。

上述方案中，所述步骤S5中确定清洗终点，进一步为：

每隔预设时间段监测清洗箱中所述清洗剂浓度，当清洗剂浓度稳定，一小时内清洗剂浓度消耗小于0.1％、清洗剂浓度大于2％，且清洗箱排气口无气体排出，高压侧和低压侧的进水室、出水室的排气管无明显排气时，停止清洗箱水循环，排出清洗箱及清洗回路中的溶液。

上述方案中，所述方法还包括：

步骤S6，冲洗清洗回路。

上述方案中，所述清洗回路进一步为：清洗废液排放干净后，向清洗系统中进冲洗水，启清洗泵连续大流量进行冲洗，循环1～2h，待pH值稳定，停清洗循环泵，排放中和液至指定位置。

上述方案中，所述方法还包括：

步骤S7，清洗终点到达后，停止清洗泵，将水室及清洗回路中的清洗废液排放至指定位置，并进行中和处理，使pH值达到6.0～9.0，符合废水排放标准。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的凝汽器除垢方法，使用硝酸作用主清洗剂，凝汽器的平均腐蚀速率和腐蚀总量均符合《DL/T 957-2005火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》要求，且清洗后的金属表面清洁，无腐蚀、过洗现象，无残碳膜，基本上无残留硬垢，除垢率≥95％，有效除去了凝汽器管壁上的盐垢，并在一定程度上形成膜保护层，保证发电机组的正常、高效运行。

附图说明

图1为本发明实施例的发电厂凝汽器除垢方法流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中对无法达到《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则DL/T 957-2005》中规定的化学清洗条件的凝汽器如何进行清洗的问题，提出了一种凝汽器的除垢方法，针对凝汽器不锈钢管内壁出现碳酸盐及磷酸盐结垢现象，使用硝酸作为凝汽器化学清洗主介质，并对凝汽器进行化学清洗后的效果进行检查、总结，验证了硝酸也能有效去除凝汽器内部不锈钢管上的盐垢，并在一定程度上形成膜保护层，保证发电机组的正常、高效运行。

下面通过具体的实施例对本发明进行详细阐述。

本实施例以大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器的清洗过程为例，仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明方法的限制，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明所述方法原理的条件下，可适用于其他实际应用背景的凝汽器的除垢处理过程。

本实施例的大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器具有高压、低压两侧，每侧均有进水室、出水室，在正常运转情况下，进水室、出水室与循环水管相接，进水室与循环水管相接处、出水室与循环水管相接处均设有隔离门。

图1为本实施例的发电厂凝汽器除垢方法流程图。如图1所示，本实施例的发电厂凝汽器除垢方法，包括如下步骤：

步骤S1，建立凝汽器清洗回路，清洗回路与清洗箱相连。

本实施例中，依凝汽器的低压侧的进水室、高压侧的进水室、高压测的出水室、低压侧的出水室的顺序建立临时清洗回路。

步骤S2，清洗箱与清洗回路通水循环。

步骤S3，在清洗箱的水中加入0.3～0.4％的缓蚀剂溶解均匀，加入适当比例的消泡剂溶解均匀，保持通水循环。

步骤S4，配制3～7％的硝酸溶液为清洗剂，加入清洗箱中，保持通水循环。

步骤S5，通过监测清洗箱中所述清洗剂浓度确定清洗终点，停止清洗，完成除垢

本实施例每隔预设时间段监测清洗箱中所述清洗剂浓度，当清洗剂浓度稳定，一小时内清洗剂浓度消耗小于0.1％、清洗剂浓度大于2％，且清洗箱排气口无气体排出，高压侧和低压侧的进水室、出水室的排气管无明显排气时，停止清洗箱水循环，排出清洗箱及清洗回路中的溶液。

本实施例还包括：

步骤S6，冲洗清洗回路。

优选的，所述步骤S1中的清洗箱包括清洗槽、清洗泵、排气口、与清洗回路相连的入水口和出水口。这里的出水口和进水口并不固定，可根据清洗的方向进行调整。

优选的，所述清洗回路，由凝汽器高压侧和低压侧在水室(包括进水室和出水室)人孔门处外接管路连接，形成一个串联回路。根据清洗情况，凝汽器高、低压侧双向清洗，以保证清洗效果达到最佳。同时，凝汽器高、低压侧进口、出口管分别在循环水隔离门前(后)焊接临时堵板，进行有效隔离，以防清洗液外流，这里的堵板，可以在循环水管内加装金属堵板，并用槽钢做成井字架固定；同时，加装排气管路引至清洗箱的排气口，防止化学清洗中产生的气体影响清洗效果。

优选的，所述清洗箱与清洗回路为：清洗泵→临时管路→低压侧凝汽器进水室→背侧联络管→高压侧凝汽器进水室→高压侧凝汽器出水室→背侧联络管→低压侧凝汽器出水室→临时管道→清洗槽→清洗泵。

优选的，在步骤S1之后、步骤S2之前，还可以包括如下步骤：

清洗管路连接，并加装必要的取样和温度测点；

对清洗管路进行检查，确认连接正确；

清洗管路进行水压试验，管道压力不小于0.25Mpa，并保压20～60分钟，检查各连接处无渗漏；。

用高压水枪对凝汽器不锈钢管逐根进行高压水冲洗，除去不锈钢管内壁易清楚的垢层，清理水室内部的杂物及淤泥；

步骤S2进一步为：清洗管路通水冲洗，一边进水，一边排放，冲洗至出水澄清透明，无杂物。

优选的，步骤S4进一步为：在清洗箱内缓慢加入凝汽器清洗剂，并观察排气口排气量，根据排气量大小确定加入清洗剂的速度；一般加清洗剂时间控制在3～5小时之间，加清洗剂期间应化验清洗剂浓度。

优选的，步骤S4还可以包括：化学清洗过程中高、低压侧正反各循环清洗2～3小时，根据化验结果确定清洗终点

步骤S5之后，所述方法还可以包括：

步骤S7，清洗终点到达后，停止清洗泵，将水室及清洗回路中的清洗废液排放至指定位置，并进行中和处理，使pH值达到6.0～9.0，符合废水排放标准。

优选的，步骤S6进一步为：清洗废液排放干净后，向清洗系统中进冲洗水，启清洗泵连续大流量进行冲洗，循环1～2h，待pH值稳定，停清洗循环泵，排放中和液至指定位置。

步骤S6还可以包括：打开凝汽器人孔门，观察凝汽器清洗效果。如有少量残留，调节高压水压力20～30MP，对不锈钢管逐根进行高压水冲洗，除去残留清洗物。

采用本发明的方法对大唐淮北发电厂(虎山)1号机组凝汽器进行清洗，凝汽器内高、低压侧各悬挂三个腐蚀指示片其中两个为碳钢材质，另外四个为不锈钢材质。表3为#1机组凝汽器清洗试片化学清洗前后的质量对比及腐蚀速率的计算结果。

表3

需要说明的是，表3中1339、1340两个试片为碳钢材质，其余为不锈钢试片。对于碳钢试片，在清洗结束后段时间内碳钢就生成二次锈导致碳钢试片增重；对于不锈钢试片1057、1060两个试片，在清洗过程中由于硝酸具有强氧化性，在试片表面形成一层钝化膜阻止腐蚀，导致试片增重；对于不锈钢试片1058、1059两个试片，在清洗过程中出现摇摆和碰撞，导致形成试片失重。

经过计算凝汽器的腐蚀平均速率为0.06375g/m2·h，腐蚀总量为0.4464g/m2，均符合《DL/T 957-2005火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》要求。

由表3及计算结果可以得出，凝汽器内部管壁除垢率≥95％。观察除垢后的管壁，水垢已经完全清洗干净，管壁表面光洁，无腐蚀、过洗现象，无残碳膜，基本上无残留硬垢。

本发明的凝汽器除垢方法，使用硝酸作用主清洗剂，凝汽器的平均腐蚀速率和腐蚀总量均符合《DL/T 957-2005火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》要求，且清洗后的金属表面清洁，无腐蚀、过洗现象，除垢率≥95％，有效除去了凝汽器管壁上的盐垢，达到了预期目标。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种发电厂凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，建立凝汽器清洗回路，清洗回路与清洗箱相连；

步骤S2，清洗箱与清洗回路通水循环；

步骤S3，在清洗箱的水中加入0.3～0.4％的缓蚀剂溶解均匀，加入适当比例的消泡剂溶解均匀，保持通水循环；

步骤S4，配制3～7％的硝酸溶液为清洗剂，加入清洗箱中，保持通水循环；

步骤S5，通过监测清洗箱中所述清洗剂浓度确定清洗终点，停止清洗，完成除垢。

2.根据权利要求1所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述清洗箱包括清洗槽、清洗泵、排气口、与清洗回路相连的入水口和出水口。

3.根据权利要求1所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述清洗回路，依凝汽器的低压侧的进水室、高压侧的进水室、高压测的出水室、低压侧的出水室的顺序建立临时清洗回路。

4.根据权利要求3所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述清洗回路中，在凝汽器高压侧进口、出口管的循环水隔离门前和隔离门后加装临时堵板，在低压侧进口、出口管的循环水隔离门前和隔离门后加装临时堵板。

5.根据权利要求3所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，在所述清洗回路中加装排气管路引至清洗箱的排气口。

6.根据权利要求1所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述步骤S5中确定清洗终点，进一步为：

每隔预设时间段监测清洗箱中所述清洗剂浓度，当清洗剂浓度稳定，一小时内清洗剂浓度消耗小于0.1％、清洗剂浓度大于2％，且清洗箱排气口无气体排出，高压侧和低压侧的进水室、出水室的排气管无明显排气时，停止清洗箱水循环，排出清洗箱及清洗回路中的溶液。

7.根据权利要求1所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S6，冲洗清洗回路。

8.根据权利要求7所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述清洗回路进一步为：清洗废液排放干净后，向清洗系统中进冲洗水，启清洗泵连续大流量进行冲洗，循环1～2h，待pH值稳定，停清洗循环泵，排放中和液至指定位置。

9.根据权利要求1所述的凝汽器的除垢方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S7，清洗终点到达后，停止清洗泵，将水室及清洗回路中的清洗废液排放至指定位置，并进行中和处理，使pH值达到6.0～9.0，符合废水排放标准。