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2 0 0 7年第 2 5卷第 5期 内 蒙 古 电 力 技 术 I NNF 3 M ONGOL I A EL ECTRI C POW ER 3 0 0 MW 直接空冷机组空冷凝 汽器的清洗方式介绍 I n t r o du c t i o n o f P u r g a t i v e Me t ho do l o g y t o Ai r Co o l i n g Co n d e n s e r o f 3 0 0 MW Di r e c t Ai r Co o l i ng Po we r Un i t 张琼 。 郭 育民 ， 王国栋 ， 闫志华 ( 乌拉 山发 电厂 ， 内蒙古 乌拉 山0 1 4 4 0 7 ) 【 摘要1乌拉 山发 电厂 4号、 5号机组 为 2 x 3 0 0 MW 直接 空冷机组 ， 对空冷凝汽器的清洗 采用了不同的方法： 4号机采用凝结水通过增设跨过凝结除氧塔，经凝结泵升压后从 5号低 加 出口放水管排入地沟： 5号机则采用凝结水通过 临时增加的 U型排水管道直接排入地沟。 比较 2种方法 ， 5号机组清洗方案省时节水， 可缩短工期。 f 关键词1直接 空冷机组 ； 空冷凝汽器 ； 清洗方法 f 中图分 类号】 T K 2 6 4 1 文献标 识码】B f 文章编 号1 1 0 0 8 6 2 1 8 ( 2 0 0 7 ) 0 5 0 0 1 l 一 0 4 乌拉 山发电厂 3期工程 2 x 3 0 0 MW 直接空冷汽 轮发电机组是 由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产 的N Z K 3 0 0 1 6 7 5 3 7 5 3 7型 、 亚 临界 、 单 轴 、 一 次 中问 再热 、 两缸两排汽直接空冷凝汽式汽轮机。 直接空冷 机组空冷凝汽器由哈尔滨空调股份公司设计 ，管束 采用双排椭圆管 ， 每台机组有 6列换热器 ， 每列有 5 个单元 ， 其中 4个单元顺流 ， 1 个单元逆流 ， 共 3 0台 风机 ， 散热面积顺流 6 9 8 6 6 6 11 1 ， 逆流 1 6 4 5 9 0 m ， 总换热面积 8 6 3 2 5 6 1 1 1 。 ，主排汽管道 、蒸汽分配管 道 、 凝结水管道 、 抽真空管道内表面积约 5 0 0 0 1 1 1 。 直 接空 冷凝 汽器 在投 运之 前 ， 由于 A C C系统 管 道 、 设备 、 部件内表面产生锈蚀 ， 同时焊接连接后 内 部残留焊渣 、 尘垢 、 废弃遗留物等 ， 因此 ， 在安装和调 试 阶段 ， 应对主排汽管道 、 蒸汽分配管道 、 换热器管 束 、 凝结水收集管 、 凝结水管道 、 凝结水箱进行冲洗。 清洗分为冷态清洗 、 热态清洗 2个阶段。 本文介绍了 乌 拉 山发 电厂 对凝 汽 器 清洗 采 用 的 2种 不 同方 法 ， 比较了优缺点 ，阐述 了热态清洗应具备的条件及清 洗过程中的要求 ， 提出了应注意的事项 ， 可为同类机 组清洗提供参考。 1 空冷 系统 的冷态清洗 空冷 系统 的冷态清洗是 指空冷 系统安装 完成 后 ， 在封闭空冷系统之前 ， 对整个 系统的管道 、 管束 内部进行清洁的工作。为了有效地保证 系统 内部 的 清洁， 从安装到安装完成后要做如下工作 ： ( 1 )对主排汽管道 、 蒸汽分配管道进行喷砂处 理 ，在吊装之前对管道的内表面进行除锈、除渣处 理。在封闭顶部蒸汽分配管前 。 对管道进行清理 ， 用 金属丝刷清理管道 内壁浮锈 、 焊渣 ， 并清理管 内残 留 废弃物 ， 防止渣子及废弃物流入翅片管 ， 堵塞管束。 ( 2 )管束在安装时 ， 用专用工具起吊到一定高 度使管束具有一定倾斜度 ， 用木棒击打管束 ， 除去管 束 内部的残 留物。 ( 3 )对管束集水联箱进行打磨、 除锈、 除渣处理。 ( 4 )在封闭系统前彻底清理管 内的焊渣 、 残 留 物 ， 并从冷凝水管 接临时排污管 ， 用高压水清洗管 道 、 管束 内部 ， 尤其要清理干净一些死角。 ( 5 )清洗完管道 、 管束 后 ， 清理凝结水集 水联 箱 ， 之后再封闭凝结水集水联箱的端板。 2 空冷系统的热态清洗 空冷系统热态清洗是指对空冷系统进行汽水冲 洗 、使空冷凝汽器的凝结水符合化学精处理要求 的 水 质指 标 的过程 。根 据精处 理投 运 的规定 ：铁 含量 p F e 1 0 0 0 g 门 L ， 固体悬浮物的含量 1 0 x l 0 。 【 收稿 日期】2 0 0 7 - -0 7 1 0 【 作者简 介】张琼 ( 1 9 5 6 一 ) ， 男 ， 内蒙古人 ， 毕业于内蒙古大学 ， 工程师 ， 现从事发电厂生产管理工作。 维普资讯 1 2 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 0 7 年第 2 5 卷第 5 期 2 1 热 态清洗 具备 的条 件 ( 1 )空冷系统风压 、 检漏及气密性试验完毕 ， 空 冷岛系统冷态清洗合格 ， 并进行了系统的封闭： A C C 的压力 、温度监测系统投入正常 ； A C C系统临时支 撑系统被拆除 ， 膨胀节没有应力， 并通过检查验收。 ( 2 )锅炉给水系统完善 ， 临时补水管道 、 排污水 管道连接 良好 ； 具备充足 的除盐水 ( 所有储水箱都 已充满)及长期供水能力 ；循环工业水系统投入正 常， 联锁保护投入 ； 凝结水系统试运完毕 ， 疏水泵以 及相关系统完成试运 ( 3 )旁路系统的喷水系统调试完毕 ， 并 可投入 自动状态 ； 旁路系统试验合格 ， 能正常投入运行。 ( 4 )主机轴封、 真空系统调试完毕， 并具备投运 条件。 ( 5 )所有空冷 系统的变频风机完成分部试运 ， 并验收合格 ， 变频风机可以进行手 自转换 ， 而且风 机具备投 自动条件。 ( 6 )锅炉吹管完成， 具备点火 、 带大负荷试运条 件。 ( 7 )汽轮机盘车装置 、 供油系统 、 疏水系统等相 关 汽轮机系统具备启动条件 ( 8 )发电机冷却水系统、 密封油系统 、 氢系统运 行正常， 保护 、 联锁投入。 ( 9 )D E H系统投入正常 ， 汽轮机联锁保护试验 合格 。 并全部投入。 2 2 热态 清洗过 程 中的要 求 ( 1 )在空冷 系统热清洗期 问， 同步进行锅炉安 全门整定 ， 汽轮机的冲转， 汽轮机空负荷 、 电气试验 ， 发电机并网， 带负荷以及洗硅过程 ， 既可实现机组的 试运行 ， 又可完成一些试验项 目， 缩短调试工期。 ( 2 )为确保空冷清洗效果 ， 在管道和管束 内需 要有较大的蒸汽和凝结水流量及流速。空冷系统的 正式冲洗需在锅炉启动后带 2 0 的负荷 ， 在保证汽 轮机正常运行 的蒸汽流量情况下， 通过高、 低旁路系 统进入空冷系统的蒸汽流量应满足冲洗的需求。 ( 3 )通过旁路系统的减温水系统和低压缸的喷 水减温系统将排汽温度控制在 7 0 8 0范 围内 ， 以 达到最佳的冲洗效果 ， 避免调整不 当， 高、 低旁保护 关闭， 影响冲洗效果。 ( 4 )机组真空系统的运行正常后， 当空冷系统 的排汽压力达到 3 0 k P a以下时 ， 启动所有的逆流风 机， 半速运行， 通过旁路系统逐渐向空冷系统供汽。 ( 5 )空冷岛第 1次进汽采用 6列 同时全 面进 汽 ， 使空冷系统整体预热均匀热膨胀 ， 后逐列分别 进行冲洗 ( 6 )当锅炉 的蒸 汽量达到额定负荷 的 2 0 时 启动第 1列顺流风机 ， 直至达到额定转速 并调整空 冷系统的排汽压力不得超过 4 0 k P a ( 对应的温度约 为 8 0左右) ， 逐渐降低其他列逆流风机转速 ， 直至 停止。 关闭非冲洗列的蒸汽隔离阀， 利用压降大增加 流量的原理进行第 1 列的冲洗 ，控制调整 ，使大流 量 、 高排汽温度的蒸汽集中冲洗 1 列翅片管 ( 7 )在冲洗过程中， 空冷系统排汽压力超过 4 0 k P a时 ， 可通过非冲洗列的其他风机参与调整 ， 保持 空冷系统的排汽压力不超过 4 0 k P a ( 8 )每 1 列 冲洗开始后 ， 不断对凝结水进行定 时采样分析 ，直到凝结水的化验结果达到精处理投 运的条件时 ， 可以考虑停止对本列的冲洗。 ( 9 )当所有列的凝 汽器都完成 1 次热冲洗后 ， 水质达到投精处理条件时 。 热冲洗结束 。 如达不到， 再次进行此列冲洗 ， 直至合格 。 ( 1 0 )机组初次运行， 空冷系统、 凝结水系统 、 主 汽系统在运行中不可避免地有污物进入凝结水箱和 排汽疏水井 ，造成凝结水泵 、疏水泵人 口滤网的堵 塞 。所以要严密监视泵的人 口滤网差压信号及泵运 行状态 ， 及时清理滤网 ， 并准备1套临时滤 网， 缩短 滤网清洗时间。 ( 1 1 )凝结泵 、 排汽疏水泵人 口为负压侧 ， 清理 滤网时一定要按照操作票执行。 ( 1 2 )保持凝结水箱 、 除氧器水位正常， 满足锅 炉及减温水用水需求。 在开始热冲洗之前 ， 排汽疏水 井内的水位保持在低水位。当排汽疏水井的水位达 到正常水位时， 启动排汽疏水泵。 通过排放阀可以调 节排放的流量， 维持排汽疏水井正常水位。 ( 1 3 )除氧器供水 由增设除盐水至除氧器临时 补水系统供 给， 保 证除盐水补水量不小于 2 0 0 t h ， 尤其是 4号机 组凝结水从 5号低加 出口排污门全 部排放 不回收。由于排污量大， 要使空冷岛连续的 热冲洗和锅炉洗硅 同时进行 ，必须将 2个 l 5 0 0 m。 除盐水箱制满合格的除盐水 ，保障除盐水连续制水 能力达到 1 0 o t h 。 ( 1 4 )不断检查排污系统， 不能存在排水不畅或 排水 能力不 足 的问题 。 ( 1 5 )密切监视主机运行参数 ， 做好机组的调试 维护 、 调整工作 ， 确保机组安全 、 稳定运行， 这是空冷 系统热冲洗顺利进行的前提条件。 2 3 热 态清洗 方 法 2 3 1 清 洗方案 维普资讯 2 0 0 7 年第 2 5 卷第 5 期 内 蒙 古 电 力 技 术 1 3 2 - 3 1 1 4号机采 用 的清洗方 案 4号机组增设 回水至凝结水箱临时管道 ，见图 1 。空冷岛的凝结水通过临时管路 ， 跨过凝结水除氧 塔 ( 空冷岛回水直接接到凝结水箱除氧塔会污染 除 氧设备 ) 直 接进凝结 水 箱 ， 经 凝结泵 升 压后从 5号低 加 出口放水管排人地沟；同时增设 了除盐水到除氧 器的临时补水管道 ，用临时补水管路直接补水到除 氧器 ， 满足锅 炉用水 量 。 接 到 排 水 井 正式管道 一 临时管道 5号 低 压 加热 瑶7 号 低 压 加 热 器 土 ： 除盐水泵 轴封加热器 汽轮机排汽 空冷凝结器 空冷凝结 水回水 管 釜 r I DN2 5 0 1 号 0 0 2 号 凝结 水泵 ： 接到排水井 图 1 4号空冷 岛热态冲洗临时管道示意图 2 3 1 2 5号 机采 用 的清洗方 案 5号机 组空 冷岛 的凝结 水通 过 临 时增加 的 U型 排 水管道 直接 排人 地沟 ，排汽 装置 的疏水 通 过疏水 泵出口增加的临时管道排地沟。 见图 2 。 增设除盐水 到除氧器 的临 时补水 管道 ， 补水 可直 接到 除氧 器 ， 满 足 锅炉用 水量 。 也可 以用 正式 的补水 系统 ， 用凝 结泵 升压 进人 除氧器 。 接到附近排水井 接到附近排水 图 2 5号空冷 岛热态冲洗临时管道示意 图 2 - 3 - 2 清 洗过程 及化 验指标 统 计 2 - 3 2 1 4号机组 热态 清洗 第 1次冲洗从 2 0 0 6 0 5 0 9 T 0 9 ： 1 0开始 ， 到 0 5 1 0 T 1 6 ： 0 0停止 ， 对空冷各列进行 了初步冲洗。停机 是因为清洗运行凝结泵人 口滤网时，凝结泵人 口闸 阀被卡住 ， 不能关 闭， 无法做清理滤 网的隔离措施 。 切换为另 1台凝结泵运行 ， 2 h后切换启动 的凝结 泵人 口网又堵塞 ， 被迫停机。 第 2次 冲洗 从 2 0 0 6 0 5 1 5 T 0 4： 1 0开 始 ， 到 2 0 0 6 0 5 1 8 T 1 0 ： 3 0停炉为止 ，空冷各列冲洗结束 ， 凝结水水质达到要求 ， 空冷岛热态冲洗顺利结束。 整 个空冷岛热态冲洗共历时 1 0 9 h 。 4号机组空冷岛冲 洗 过程 中各项 监督 指标见 表 1 。 表 1 4号 空 冷 岛 冲洗 过 程 中各 项 指标 饕 囊 p - P s -to硬 度ol - 浊 庋10 -6 I磊t 薹 h - j 背压 k P a Ix g L - Ix mo l L - 1 0 ( 2 o 0 6年 ) 列数 L ， 2 _ 3 2 2 5号机组热态清洗 第 1次冲洗从 2 0 0 6 0 9 0 3 T 1 3 ： 0 0开始 ， 到 0 9 0 4 T 1 8 ： 0 0为止 ， 对空冷各列进行 了初步冲洗。 第 2次 冲洗 从 0 9 1 1 T 2 0 ： 0 0开 始 ，到 0 9 1 2 T 1 2 ： 4 5结束 ， 空冷各列先分列冲洗 ， 后整体 冲洗 ， 凝结水水质达到要求 ， 空冷岛回水 回收至凝结水箱 ， 热态 冲洗顺利结束。整个空冷岛热态 冲洗共历时 4 6 h 。 停机不是因为清洗存在问题 。 5号机组空冷岛 冲洗过程 中各项指标见表 2 。 2 - 3 3方 案 比较 2 - 3 _ 3 1 4号机组冲洗方案 优点是利用正式管道系统进行排水 ，增加临时 系统较少， 投资费用小 ； 缺点是空冷系统冲洗污染凝 结水系统 ， 冲洗速度较慢， 用时较长， 用水量大， 清洗 凝结水滤网工作量较大 。 2 _ 3 3 2 5号 机组 冲洗 方案 优点是空冷系统 冲洗对凝结水系统没有污染 维普资讯 1 4 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 0 7 年第 2 5 卷第 5 期 表 2 5号空冷岛冲洗过程中各项指标 冲洗速度快 ， 排水畅通 ， 冲洗彻底 ， 凝结水滤 网清洗 次数少 ， 减少 了人员劳动强度 ， 系统运行安全 、 可靠。 系统冲洗合格， 空冷凝结水可以直接 回收 不需要停 机恢复系统 ， 节约了大量的除盐水， 并且冲洗空冷系 统的煤 、 电损耗也大大减少 。 缺点是需增加 1 套临时 排水管道 ， 投资费用大， 但冲洗系统保留下来可在机 组大修后使用。 总之 ， 5号机热清洗方案优于 4号机热清洗方 案 ， 省时节水， 可有效缩短工期 。 2 4 空冷 系统 热态 清洗 注意事 项 2 4 1 清洗前要对全厂的排水系统进行畅通试验 只有排水系统确诊畅通， 才可进行热态清洗 ； 否 则排水系统堵塞会被迫中断清洗。局部堵塞也影响 清洗水的流量 ， 清洗时问长 会使清洗不彻底。 2 4 2 热态清洗前要调试好 高、 低 旁及减温水阀门 一 般热态清洗采用汽轮机进汽和低旁开启 、 同 时向空冷系统进汽的方法。低旁的开启不仅要考虑 主 汽 、 再 热 汽 的压力 保 证 汽轮 机 的进 汽 ， 同时要 密 切注意低旁后 的温度， 随时检查减温水的情况 ， 防止 减温水量的变化影响低旁的开度。要保证低旁减温 水的压力 、 流量。 低旁减温水量的不足会导致低旁后 的蒸汽温度迅速上升而关闭低旁，造成热清洗流量 不足和主汽、再热汽的参数的异常，如果是冬季清 洗 会造成空冷系统的冻结。 2 4 3 控 制好 二 、 三级减 温水 的流量 遵循二、 三级减温后的蒸汽靠近上限的原则 ， 这 样即可以减少减温水的流量 ， 也可以提高清洗效率。 2 4 4 时刻检 查空冷 系统 回水至凝 结水 箱的滤 网 滤网堵塞不仅会导致凝结水箱水位低 ，而且会 造成空冷系统积水 、 风机加速但真空仍持续下降等 ， 严重时会造成空冷凝汽器及排汽管道汽、 水的冲击。 2 4 5 空冷岛清洗采用分列进行的原则 由于流动工质的不洁净 ，各列蒸汽分配阀的频 繁开 、 关 ， 很容易造成卡涩和关闭不严密。夏季清洗 时， 可 以不关蒸汽分配阀， 清洗哪列 ， 提高哪列的风 机转速， 停止其它列的风机或者降低转速 ， 局部提高 清洗列的负压 ， 利用压降增加清洗列的蒸汽流量。 冬 季清洗时 ， 尽量减少蒸汽分配 阀的开 、 关 ， 缩短清洗 列的时间 ， 频繁切换清洗列 ， 在未结冰时二次进汽 可以有效防止散热器的冻结。 2 4 6维持汽轮机背压、 真空稳定 热态清洗过程中，要尽可能地维持汽轮机背压 的稳定 ， 一般维持在 3 0 4 0 k P a 之问。 分列清洗必然会引起风机的频繁切换。真空的 稳定要靠预见性 的调整清洗列风机的转速来稳定 。 调整逆流风机的转速 ， 真空变化更明显。 一般先将清 洗列的逆流风机加速到 5 0 的额定转速 随着进汽 的增加 ， 逐步提高转速， 并按 5 、 1 、 2 、 4的顺序启动顺 流风机 ， 根据真空情