利用湿蒸汽冲洗汽轮机通流部分可溶性盐垢

王长友,党占东,胡海

（本钢板材股份有限公司发电厂，辽宁本溪117021）

利用湿蒸汽冲洗汽轮机通流部分可溶性盐垢

王长友,党占东,胡海

（本钢板材股份有限公司发电厂，辽宁本溪117021）

通过对汽轮机组通流部分阻力大、推力瓦温度高的原因进行分析，得出其主要原因为通流部分结垢严重，流通面积缩小，导致汽轮机做功能力下降，使机组无法带至额定负荷；并对通流部分结垢的原因进行分析、研究，作出冲洗方案，以求降低机组的通流部分阻力、推力瓦温度，提高机组的安全、经济性。

单元制；滑参数；汽轮机通流部分；盐垢

1 概述

某热电厂的一台C25-3.43/0.981型汽轮机（厂内编号为31#）与焦化厂8#、9#干熄焦锅炉配套运行，构成单元制热力系统。

该机组推力瓦温随进汽量增加而升高，最高已达117℃（该机组推力瓦温度正常值＜80℃，报警上限值85℃，连锁跳机值100℃）；调速级汽压力呈上升趋势，在负荷达17.8 MW时，调速级汽压力最高达2.3 MPa，远远超过规定值(额定1.5 MPa)，只好限负荷运行，有部分主蒸汽被迫通过减压系统供出，严重影响机组安全、经济运行。

中压汽轮机各段汽压相对升高15%时就必须清除结垢，该机组调节级压力相对升高53.3%，显示通流部分结垢已达到了相当严重的程度。

综上所述，根据推力瓦温度及调节级压力的变化趋势，初步判断为汽轮机通流部分结盐、流通面积相对缩小，导致汽轮机做功能力下降，使机组无法带至额定负荷。

关于通流部分结垢的机理、盐垢的化学成分、盐垢的危害，可参阅有关文献。

2 结垢的解决办法

汽轮机结垢后，解决的办法主要有两种：

（1）对于不溶于水的盐类，只能进行机械清理：停机揭汽缸，对结垢部件进行人工铲除。此法费时费力，又需要较长的时间，造成较大的损失，且难以将积垢清除干净、彻底；

（2）对于可溶于水的盐类，可以进行蒸汽冲洗：采用滑参数停止、启动汽轮机，使用湿蒸汽对通流部分进行冲洗，将机内溶于水的钠盐垢洗掉。此法省时省力，仅需要较短的时间，且可以将可溶性钠盐清除干净、彻底；

3 通流部分可溶性盐垢的冲洗

利用干熄焦检修停炉、启动的过程，对机组通流部分进行冲洗；冲洗分“滑参数停机过程”和“滑参数启动过程”2个阶段进行。

3.1 第一阶段，滑参数停机过程

第一阶段于2014年6月6日晨4：15开始减负荷至7：13打闸停机、转速至零结束。

这个阶段的主要目的是冷却机组，为将来启动机组过程进行冲洗创造有利条件。

在这个阶段，先降压、后降温，降温速度≤1.5℃/min，蒸汽温度不得低于相应汽压对应的饱和温度，过热度最小控制在20℃；在过热度降低至40℃以下，冲洗效果最为明显，预计此时凝结水PNa浓度将出现峰值。此时，凝结水排放，以免二次污染，但是要注意协调好锅炉补水问题。

停机过程，温度控制如图1所示，各项参数如表1所示。

图1 停机冲洗冷却过程温度控制曲线

表1 机组滑参数停机过程

由表1可见：

（1）采用滑参数逐步降低主蒸汽压力、温度，减负荷停机，机组汽缸得到较为充分的冷却，经过3个小时使上汽缸温度由427℃降低到207℃，为第二阶段的冲洗创造了有利的条件。

（2）在停机过程中对凝结水进行化验显示：PNa值开始为2240μg/L，至本阶段结束时：48000μg/ L，中途出现峰值，最高值：282000μg/L。这表明采用滑参数停机，逐步降低主蒸汽压力、温度，减负荷停机过程对机组通流部分积钠盐的冲洗具有效果。

3.2 第二阶段，滑参数启动过程

第二阶段于2014年6月7日早7：00机组开始冲转至9：16机组定速结束。

这个阶段的主要目的是利用饱和蒸汽在机组启动过程中低转速阶段对通流部分进行冲洗。

在滑参数启动机组进行冲洗的过程中，先升温，后升压，升温速度≤2℃/min，汽温不得低于蒸汽压力对应的饱和温度，在升温过程中蒸汽温度比汽缸温度高50℃。

启动机组、冲洗过程中汽缸温度及凝结水PNa值如表2所示。启机过程，温度控制如图2所示。

由表3可见：在低转速冲洗过程中，控制汽温、汽压，保持机组低转速运行达1.5 h，PNa值开始为112×103μg/L，下降至12.3×103μg/L，除钠盐效果明显。

图2 启动冲洗过程温度控制曲线

4 通流部分冲洗效果评估

从三个方面对冲洗效果进行评估：

（1）凝结水PNa值的变化。冲洗前，凝结水PNa值2240μg/L；冲洗过程中，PNa值最高达到282×103μg/L，冲洗后PNa值12.3×103μg/L；清除钠盐效果明显。

（2）通流部分阻力的变化。冲洗前，调节级压力2.3 MPa；冲洗后1.1 MPa，降至额定值以下；冲洗前，推力瓦块温度最高值为117℃；冲洗后推力瓦块温度最高值为72.1℃，全部降至合格范围；冲洗前，轴向位移0.53 mm，冲洗后，轴向位移0.12 mm，虽然冲洗前后的工况不尽相同，但是通过湿蒸汽冲洗，降低通流阻力效果是明显的。

（3）机组运行经济性的变化。冲洗前，有20 t/h新蒸汽通过大减压，蒸汽参数由3.43 MPa/435℃降低至0.82 MPa/284℃外供，冲洗后，全部蒸汽通过机组做功，提高了机组出力，冲洗前，机组热耗15.5 GJ/MW，冲洗后，在机组进汽量与抽汽量相同的条件下，机组热耗13.5 GJ/MW。冲洗后热耗降低：2 GJ/ MW

冲洗后，机组能够加到额定负荷25 MW，节约热能的潜力：

2×25×24×90=108000 GJ，折合动力煤价值：316万元。表明湿蒸汽冲洗，经济效益明显。

表2 机组滑参数启动过程

5 结论

（1）湿蒸汽冲洗对清除钠盐效果是极为明显的。冲洗过程中PNa值呈现起伏波动，说明清除钠盐不是一劳永逸的，需要在机组起停过程中坚持这样做，对清除通流部分钠盐提高机组的安全性也是必要的。

（2）湿蒸汽冲洗对降低通流部分阻力效果明显。体现在调节级压力、推力瓦块温度、轴向位移大幅度降低。

（3）湿蒸汽冲洗对降低机组热耗，提高机组出力的效果明显。

【1】李建刚主编.汽轮机设备及运行（第一版）[M].北京:中国电力出版社,2006年7月.

【2】付忠广编著.电厂汽轮机运行与事故处理（第一版）[M].北京:中国电力出版社2007年7月.

【3】肖作善编著.热力发电厂水处理（下册）[M].北京:中国电力出版社1996年5月.

【4】林军.汽轮机通流部分结垢的危害及清洗[J].中国科技纵横.2013年第10期.

【5】常志强.汽轮机通流部分清洗技术在6MW机组中的应用[J].科学之友.2009年第29期.

To W ash Soluble Salt Deposits in the Flow Section of Steam Turbine with W et Steam

Wang Changyou,Dang Zhandong,Hu Hai

（ThePowerPlantofBenxiIronandSteelCo.,Ltd.,Benxi,Liaoning117021,China）

Through analysis of the causes of high turbine flow resistance and high temperature of thrust bearing shoes,it was found that the main cause had been serious scaling in the flow section,which reduced the circulation area and in turn decreased the work capacity of steam turbine preventing the unit from boosting to rated load.The causes of salt deposit in the flow section were also analyzed and studied and a flushing plan was drawn up,to reduce the resistance in the unit flow passages,lower the temperature of the thrust shoes and improve the safety and economy of the generating unit.

unit system;sliding parameter;flow section of steam turbine;salt deposit

TK26

B

1006-6764（2014）12-0055-03

2014-06-19

王长友（1973-），男，大连理工大学，工学学士，工程师，现从事热能与动力工程专业工作