135 MW汽轮机结垢原因分析与处理措施

刘 涛,陶红卫

（宁波钢铁有限公司余能发电厂，宁波北仑315807）

135 MW汽轮机结垢原因分析与处理措施

刘 涛,陶红卫

（宁波钢铁有限公司余能发电厂，宁波北仑315807）

宁波钢铁有限公司余能发电厂1#机组因凝汽器泄漏，海水进入热力系统造成水质不良，导致汽轮机结垢，影响机组出力。通过采取汽机低负荷清洗的方法，有效去除了汽轮机叶片上的盐垢，确保机组安全经济稳定运行。

汽轮机；结垢；低负荷清洗

1 前言

电厂1#机组为全燃煤气-汽轮发电机组，装机容量135 MW，配置有杭州锅炉厂生产的400 t/h超高压煤气锅炉、南京汽轮机厂生产的超高压中间再热单轴双缸双排汽凝汽式150 MW汽轮发电机组。机组于2011年9月正式投入生产，2012年2月份开始，机组在相同负荷下主蒸汽流量增加，调节级压力升高，针对此异常现象，电厂组织专业技术人员进行了调查分析。

2 结垢原因分析

2.1 原因分析

电厂1#机组循环水采用海水作水源的直流供水系统，为凝汽器提供冷却水。2012年3月份根据化水检测结果发现1#锅炉主蒸汽含钠量超标，最大值达160滋g/L，同时检查发现凝结水含钠大大超标。经查系凝汽器钛管破裂（通过对凝汽器查漏，对泄漏点进行了处理），大量海水进入热力系统，造成锅炉炉水品质恶化。另外，机组过热蒸汽温度采用给水喷水减温方式调节，一次、二次减温水喷水量大，给水中钠离子含量高，从而导致主蒸汽钠离子超标。所以初步判断由于水质原因，造成汽轮机叶片结垢。

2.2 对机组危害分析

因高参数汽轮机的通流面积很小,对结垢造成的影响极为敏感。汽轮机通流部分结垢将使通流面积减小。若维持各级压力不变,流量将减少,使机组出力下降。若要保持出力,就要开大进汽阀,这必然使结垢级的压降增大,造成轴向推力增加。此外,结垢使动、静槽道表面粗糙,摩擦损失增加。若主汽阀、调节阀及抽汽逆止阀的阀杆上结垢引起卡涩,还可能导致汽轮机发生严重事故。在高压汽轮机带负荷运行中,要监视其内部的清洁状况,只能靠压力表对某些级段的压力变化进行监督来实现。通常把调节级汽室、各段调整抽汽和非调整抽汽汽室作为压力的监视点,通称为监视段压力。凝汽式汽轮机的监视段压力与流量成正比,同一流量下,若监视段压力较初投产时的数值高,表明监视点后面多级结垢,当监视段压力增大5%~15%以上时,轴向推力将增大到威胁机组安全的程度。因此,在运行中,当监视段压力超过规定极限值时,应对通流部分进行清洗或机械清除结垢。

3 汽轮机结垢低负荷清洗措施

3.1 清洗原理

由于锅炉产出的蒸汽并不是绝对的清洁，其中含有各种盐份和杂质,蒸汽在进入汽轮机内膨胀做功时,参数降低,携带盐份的能力逐渐减弱,盐份即被分离出来,紧紧的粘附在喷嘴、动叶和汽阀等通流部分的表面上,形成一层坚硬的盐垢。汽轮机内沉积的物质可分为易溶于水的、稍溶于水的和完全不溶于水的。可溶性的均是钠盐,如碳酸钠、硫酸钠、硅酸钠、氯化钠等。不溶性的是二氧化硅、氧化铜、三氧化二铁等。考虑到汽轮机内沉淀物质为钠盐，所以采取在汽轮机低负荷情况下使用湿蒸汽进行清洗，使汽轮机通流部分的盐分被水溶解，从而去除盐垢。

3.2 清洗方案与措施

汽机低负荷清洗要求在机组负荷10%~30%时进行，因机组负荷较低，清洗过程中要保持主汽温度有50~60益的过热度，且主、再热汽温偏差不能过大。此外应严密监视汽轮机差胀、振动、上下缸温差、轴向位移等参数。

汽机低负荷清洗安排在公司定修，机组启、停阶段进行。第一阶段为机组滑参数停机阶段。机组负荷由109 MW（主汽压力9.95 MPa，主汽温度537益）时开始滑参数减负荷操作。负荷降至43 MW（主汽压力4.16 MPa，主汽温度352益）时，开始低负荷清洗，然后机组负荷维持在33 MW左右运行3 h，主汽压力控制在3.3 MPa，主汽温度控制在330益（保持50~60益过热度）。清洗期间，锅炉加大连排、定排排污量，根据化验结果调整4#低加出口放水阀开度，每30 min定期对凝结水Na离子、电导率取样检测，见表1。

表1 凝结水检测数据表（第一阶段）

第二阶段为定修完毕机组并网后低负荷冲洗。机组负荷维持在12 MW左右运行4 h，主蒸汽压力控制在2.8 MPa，主蒸汽温度在350益（确保主蒸汽过热度在50益以上）。由于第一次清洗完成后的不合格水依然残留在系统中，所以冲洗前在4#低加出口放水口放水、除氧器放水，将合格的除盐水补充至凝汽器、除氧器内。检测数据见表2。

表2 凝结水检测数据表（第二阶段）

从表1~2分析：第一阶段，当机组负荷降至30 MW，汽温315益时，凝结水含钠量明显升高，2 h后逐步降低，通过第二阶段清洗，凝结水含钠量明显减少并趋于基本稳定，说明钠盐基本清洗干净。

4 效果分析

1#机组经低负荷清洗后，机组不同负荷下主蒸汽流量、调节级后压力比较如图1、表3及图2、表4所示。

图1 清洗前后不同负荷下对应主蒸汽流量图

表3 汽轮机清洗前后主蒸汽流量数据对比表t/h

图2 清洗前后不同负荷对应调节级后蒸汽压力图

表4 汽轮机清洗前后调节级后压力数据对比表MPa

通过对机组不同负荷下对应主蒸汽流量、调节级压力的记录表明，清洗效果良好，调节级后压力恢复到系统刚投产时参数。

5 结语

蒸汽质量是影响汽轮机安全稳定运行的重要因素。较差的蒸汽品质能引起汽轮机转子结垢,降低了汽轮机的运行效率。利用低参数蒸汽对汽轮机通流部分进行清洗，可以有效的去除因水质不良造成的汽轮机钠盐结垢。今后1#机组在运行中需要加强锅炉汽水品质的监督，发现主蒸汽电导率、含钠量异常时及时排查原因，检查凝结水含钠量是否正常以判断凝汽器是否泄漏，确保锅炉水质安全。

【1】王杭州.300MW汽轮机通流部分结垢清洗及防范[J].电力安全技术.2003（2）：14—15.

【2】彭欣.汽轮机通流部分结垢的吹洗处理.东方电气评论[J].2002（3）: 153-157.

Analysis and Treatment M easures of Scaling in 135 MW Steam Turbine

LIU Tao,TAO Hongwei

(TheWasteHeatPowerPlantofNingboSteel,Ningbo,Zhejiang315807,China)

condenser leakage in the No.1 unit of the waste heat power plant of Ningbo Steel led to seawater entering the thermal power system to contaminate water quality and in turn caused scaling formation on the impellers of steam turbine,which affected the power output of the unit.The scaling of salt deposit was removed by taking the method of low-load cleaning,ensuring the safe,economic and stable operation of the unit.

steam turbine;scaling;low-load cleaning

TM 311

B

1006-6764（2014）02-0036-03

2013-09-02

刘涛（1980—），男，大学本科，毕业于中南大学热动专业，工程师，现从事热力技术管理工作。