600MW 機組主冷油器應用不銹鋼管經濟效益分析

楊宏輝

（武鄉西山發電有限公司，山西 武鄉 046300）

1 概述

山西武鄉西山發電有限公司600MW 機組（#1機、#2機）主冷油器是由哈爾濱電氣集團有限公司生產的YL-2X560-2型立式、管殼式冷卻器，冷卻面積560m2，材質不銹鋼管TP304，銅管規格d16mm×1mm，冷卻油量287t／h，進出口油溫49℃／45℃，冷卻水溫36℃，冷卻水量750t／h，冷油器進出油采用三通閥，閥芯為硬密封結構。

每臺機組裝有2臺冷油器，位于主油箱一側，從交流潤滑油泵及直流事故油泵來的潤滑油，在進入軸承前都必須經過主冷油器。在正常運行工況下，一臺投入運行，另一臺備用。在某些特殊情況下，如夏季高溫環境或冷油器產生污垢換熱效果降低時，2臺冷油器同時并聯運行，以保證控制油溫可靠性。因此，冷油器的主要作用是用來冷卻汽輪發電機組軸承潤滑油質的。主冷油器運行狀況對汽輪發電機組安全運行起著重要作用。

2 銅管主冷油器現狀

山西武鄉西山發電廠自2006年10月投產以來，#1機組由于冷油器銅管、管板腐蝕嚴重，曾多次發生潤滑油向冷卻水中泄漏的問題。據統計，2010年1—4月，#1機補油1740L，其中因主冷油器銅管泄漏量達1204L.油箱油位經常降低和補油頻繁，以及冷油器多次檢修直接影響#1機組的安全經濟運行。調查表見表1.

表1 #1機組潤滑油系統各設備流失油量調查表

3 銅管式主冷油器泄漏原因分析

經過研究討論得出，銅管泄漏的主要原因如下：

3.1 管板腐蝕

由于黃銅和鋼兩種金屬的電極電位相差較大，在冷油器檢修時，發現管板有明顯的電偶腐蝕，尤其在管板三角區腐蝕較嚴重，管板凹凸不平，有棘突狀棕褐色腐蝕物，除去腐蝕物可見黑色腐蝕產物。

3.2 銅管的沖刷腐蝕

輔機循環冷卻水中的懸浮物、泥沙等固體顆粒狀硬物對冷油器入口端銅管產生沖擊、摩擦，長時間運行后，入口段銅管內壁粗糙，雖無明顯腐蝕面，但表面粗糙，黃銅大部分裸露，管壁變薄。

3.3 沉積物下腐蝕

沉積物下腐蝕是銅管腐蝕的主要形式。輔機循環冷卻水中泥沙的沉積、黏泥的附著、水垢的生成都能在銅管內壁形成沉積物。

3.4 應力腐蝕

黃銅管本身對應力腐蝕破裂敏感，特別是Zn離子在黃銅管有內應力存在時，加上介質的侵蝕，時間一久便產生腐蝕裂紋，造成管子腐蝕破裂現象。

由于銅管存在以上諸多缺陷，冷油器三通閥內部閥體硬接觸，不能完全切換投退，造成檢修冷油器時，潤滑油路無法完全關閉，檢修作業只能冒油工作，潤滑油浪費嚴重，檢修條件惡劣，危險性大。因此造成主冷油器投退困難，使得漏油現象不能得到及時消除。

4 銅管與不銹鋼管經濟效益比較

冷油器使用不銹鋼替代銅管不僅在技術上可行，而且還能帶來可觀的綜合經濟效益，極具推廣應用價值。

1）山西武鄉西山發電公司自2010年6月#1機組主冷油器改造不銹鋼管后未發生一次泄漏，機組油系統補油量也由改造前的435L／月降至159L／月，控制在合格范圍內，達到了預期效果。

2）主冷油器更換不銹鋼管不僅解決了銅合金腐蝕影響潤滑油品質和增加油耗的問題，而且節約了主冷油器停運查漏堵管的維護費用。因為主冷油器水室與油側串通，銅管泄漏時油質產生乳化變質傾向，無法回收，必須將已退出冷油器內部潤滑油全部放盡。同時更換不銹鋼管比銅管成本低，所以主冷油器用不銹鋼管代替銅管獲得了較好的經濟效益。

a）銅管與不銹鋼管成本比較見表2.

表2 銅管與不銹鋼管成本比較表

從表2可看出，舊銅管的成本比新不銹鋼管成本高（72240元-64080元）×2=16320元。

b）根據月補油情況計算：

每年節約（435-159）×12=3312L，透平油單價2400元／桶，（3312／230）×2400=34560元。

c）按1個月減少1次檢修計算：

（每次檢修排油約1250L）1250×12=15000L

（15000／230）×2400=156521L

共計：16320+34560+156521=207401元

主冷油器采用不銹鋼管代替黃銅管最顯著的優點是TP304不銹鋼管使用溫度高于150～200℃以上時才發生應力腐蝕破壞。一般主冷油器油側溫度最高時達到50℃多，循環水溫度為5～40℃，在這種條件下，TP304不銹鋼管可長期使用而不被腐蝕破壞。因此，更換不銹鋼管是解決銅合金不被污染水質腐蝕的最佳選擇，不僅在技術上可行，而且改善了電廠冷油器的運行經濟性，綜合經濟效益可觀，因此，采用不銹鋼管代替銅管作為主冷油器內壁推廣應用前景廣闊。

［1］ 溫秉權.金屬材料手冊［M］.第2版.北京：電子工業出版社，2009：3-11.