論火力發電廠凝汽器化學清洗技術

摘 要：凝汽器是火力發電廠生產過程中的重要輔助工具，其主要通過冷卻水將汽輪機運作之后產生的乏汽凝結成水，從而促使鍋爐中的水循環形成，具有換熱功能。凝汽器的運作情況對發電廠機組生產運行情況具有直接影響。因此，文章主要針對火力發電廠凝汽器化學清洗技術展開分析，有助于提升火力發電廠凝汽器清洗效率。

關鍵詞：火力發電廠；凝汽器；化學清洗技術

凝汽器通常采用銅管，部分發電廠采用水作為冷凝劑。現代凝汽器逐漸向不銹鋼管轉變，且冷卻水倍率也逐漸增長[1]。目前發電廠多采用冷卻水加入藥劑來提升處理穩定性，但這種方法容易造成凝汽器管殘留污垢。因此，通過研究火力發電廠凝汽器化學清洗技術，提升清洗效率，具有重要的現實意義。

1 火力發電廠凝汽器化學清洗技術

1.1 在線化學清洗技術

在線化學清洗技術也被稱為不停車清洗技術，其是指利用科學的化學配方以及先進的清洗技術，在設備正常運作的情況下，清除凝汽器管道內各種污垢，例如水垢、油垢、氧化鐵、混合垢物等物質，且具有高效、安全性高的優點[2]。該技術多選取市面中常見的復合清洗劑作為原材料，同時也可使用磷酸、氨基硫酸等化學劑。該技術在生產中應用范圍較廣，主要是由于該技術對設備的正常運作無影響。但是由于凝汽器中的循環水量較多，該技術在應用過程中需要保持一定的清潔劑濃度，凝汽器結垢厚度不能過高，不然會消耗大量的清潔劑以及清洗時間，可能對循環水排污量造成嚴重影響，因此，該技術應用過程中多加入通膠球，從而提升清潔效果。

1.2 靜態化學清洗技術

靜態化學清洗技術是指使用化學藥劑浸泡凝汽器，從而有效清除凝汽器中的污垢[3]。該方法所使用的清潔劑基本與在線化學清洗技術相同，可選擇市面中常見的復合清洗劑或磷酸、氨基硫酸等化學劑，靜態化學清洗技術在實際應用前，需要進行小型試驗確定清洗時間以及清洗劑濃度等方面的參數[4]。該技術也是火力發電廠生產現場中常應用的一種方法，具有經濟效益高的優勢，能夠節省清洗系統、清洗泵等物品的購入費用，同時具有較好的除垢效果，但是該方法清潔后需要使用水及通膠球的沖洗，避免清洗過程中沉積在凝汽器表面的污垢。該方法應用過程中需要重視排氣。為了預防污垢在凝汽器表面的沉積，可以將壓縮空氣輸往凝汽器底部，并對清洗液進行攪拌，從而保證結垢與清洗劑的接觸。

1.3 動態化學清洗技術

動態化學清洗技術是指循環清洗，首先需要通過小型試驗確定清洗時間、清洗劑等方面參數，構建臨時清洗系統，藥劑選擇同在線化學清洗技術及靜態化學清洗技術，通過多回路的臨時清洗系統清除凝汽器結垢[5]。該方法主要適用于機組養護及維修期間，清潔成本高昂，但對于復雜垢及結垢量大具有較好的應用效果，由于該方法的清潔效果顯著，在實際生產中的應用率較高。動態化學清洗技術需要選擇化學毒性小、對設備腐蝕性弱且易于處理的清洗液。有文獻指出，在生物黏泥、硅酸鹽與碳酸鹽等混合污垢的清洗中，應用3%氨基硫酸+0.4%聚乙二醇清洗8小時，再使用0.3%N-505清潔劑清洗10小時，除垢率高達95%，腐蝕速度僅為0.25g/（m2·h），符合《火力發電廠凝汽器化學清洗劑成膜導則》中的相關標準。

2 銅管化學清洗技術

2.1 堿洗

該方法主要利用堿性清潔劑進行清洗，具有較好的清潔效果，清潔液配方為：0.5～2%NaOH、1.5～2%Na3PO4以及1.5～2%Na2CO3，再加入適量乳化劑即可。溫度以20～59℃為適宜溫度，流速為0.1～0.5m/s，清洗時間為4～8小時，該方法同樣適用于不銹鋼管的化學清洗中。

2.2 氨基磺酸洗

該方法應用的清潔液配方為：3～10%NH2SO3H加上0.2～0.8%緩蝕劑，再加入適量消泡劑即可。流速在0.1～0.25m/s范圍內為最佳，溫度以50～59℃為適宜溫度，持續清洗4～8小時，該方法同樣適用于不銹鋼管。

2.3 鹽酸洗

鹽酸洗應用的清潔劑配方為：1～6%氯化氫加上0.2～0.8%緩蝕劑，再加入適量消泡劑和還原劑，常溫清洗，流速為0.1～0.25m/s，清洗時間為4～8小時。

3 不銹鋼管清洗技術

不銹鋼管清洗難度主要在以下幾方面：（1）微生物影響，主要是由于不銹鋼抗生物污染力較低。（2）易出現孔蝕。當水中氯化物水平過高、pH降低、錳化合物沉積或溶解氧含量較低時，容易受到腐蝕的影響。（3）無法使用鹽酸清洗。（4）清潔劑使用條件苛刻。

3.1 選擇合適的清潔劑

之前提到的堿洗、氨基磺酸清洗方法都能應用于不銹鋼管清洗，此外，還可以采用市面中專門用于不銹鋼管的清洗劑。

3.2 控制水質

循環水可采用高效殺生劑和除垢劑，以降低循環水中的微生物含量，有效降低結垢速度。將城市水作為冷凝劑使用時，需要重視水質控制。由于不銹鋼對微生物污染的敏感度較高，若沒有做好處理措施，可能對設備運行造成較嚴重的影響。

3.3 加入緩蝕劑預防腐蝕

由于不銹鋼容易受到各種水體中的Cl-腐蝕，因此，需要使用吸附型緩蝕劑覆蓋受到應力腐蝕開裂的部位。吸附型緩蝕劑能夠通過吸附作用形成一種吸附膜，緩解水體中的Cl-對不銹鋼造成的腐蝕。

4 結束語

凝汽器管殘留污垢，再加上不銹鋼管本身傳熱系數低于銅管，對發電廠生產成本造成加大的影響，可導致機組發電力降低、熱效率減少，增加燃料成本，影響發電廠的經濟利潤，嚴重可能導致凝汽器管腐蝕泄漏，凝汽器管損耗速度提升，對機組發電量造成一定影響，容易造成發電廠較大的經濟損失；且凝汽器管泄漏容易造成水、汽污染，導致鍋爐爆管風險增加，容易出現意外事故。因此，確保凝汽器管的清潔具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]李勛.凝汽器水側污垢清洗技術淺析[J].軟件（教育現代化）（電子版），2015，13（10）：362-363.

[2]唐黎.凝汽器在線清洗技術在發電廠中的應用[J].冶金動力，2012，23（2）：48-51.

[3]劉昌君.膠球清洗技術在凝汽器上的應用[J].數字化用戶，2013，12（24）：35-36.

[4]黃志源.凝汽器水力在線清洗技術的研究與應用[J].科技資訊，2013，22（3）：174.

[5]閆蕓.N-1000-1型凝汽器半邊清洗技術淺談[J].中國科技縱橫，2014，21（1）：2.

作者簡介：張馳（1966-），男，漢族，湖南常德人，助理工程師，工作單位：中鋁寧夏能源集團有限公司馬蓮臺發電廠，主要研究火力發電廠化學專業。