凝汽器銅管更換技術(shù)的實施和應(yīng)用

汪孟琪

摘 要：凝汽器銅管在運行中損壞泄漏是影響發(fā)電機組安全運行的重要因素之一，凝汽器銅管泄漏造成機組停運后更換銅管的技術(shù)，是制約發(fā)電廠經(jīng)濟效益的關(guān)鍵之一。表面式凝汽器銅管一旦泄漏，冷卻水進入凝結(jié)水中，就會造成凝結(jié)水的污染。鍋爐對給水的水質(zhì)要求很高，水質(zhì)受到污染后將會影響鍋爐的安全運行，引起鍋爐事故的發(fā)生。大屯發(fā)電廠#2機組凝汽器銅管更換技術(shù)的實施和應(yīng)用，為發(fā)電廠帶來了良好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：凝汽器；熱力系統(tǒng)；渦流檢測

中圖分類號：TK246 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0147-01

凝汽器是火力發(fā)電廠中主要的換熱設(shè)備。表面式凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。當(dāng)汽輪機的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結(jié)水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結(jié)下來。排汽被冷卻時，其比容急劇縮小，在汽輪機排汽口下凝汽器內(nèi)部形成較高的真空。

1 凝汽器銅管泄漏對熱力系統(tǒng)及設(shè)備的影響和危害

1.1 凝汽器銅管泄漏對熱力系統(tǒng)的影響

凝汽器銅管泄漏是火力發(fā)電廠汽水品質(zhì)不合格的主要原因之一。凝水水質(zhì)不合格引起給水水質(zhì)、爐水水質(zhì)、減溫水水質(zhì)、飽和蒸汽和過熱蒸汽的不合格，也就是說整個熱力系統(tǒng)的汽、水品質(zhì)均處在不合格的范圍內(nèi)。

1.2 凝汽器銅管泄漏對熱力系統(tǒng)設(shè)備的危害

凝汽器銅管泄漏使大量作為冷卻水的循環(huán)水進入到凝結(jié)水中，造成凝結(jié)水的含鹽量增加，是造成鍋爐水冷壁管結(jié)垢的主要成因。水垢不僅會降低鍋爐和熱交換器設(shè)備的傳熱效率，增加熱損失，導(dǎo)致金屬發(fā)生沉積物下腐蝕；而且能引起鍋爐水冷壁管的局部過熱，導(dǎo)致水冷壁管鼓包和爆管事故。

2 凝汽器更換銅管技術(shù)的實施和應(yīng)用

我廠#2機組凝汽器在2010年的下半年，運行監(jiān)測結(jié)果顯示凝結(jié)水導(dǎo)電度超標(biāo)，伴隨著凝汽器端差增大、真空下降等現(xiàn)象發(fā)生，經(jīng)應(yīng)急處理無明顯改善，臨停試壓檢查，發(fā)現(xiàn)在靠近排汽缸出口出現(xiàn)大面積銅管泄漏，設(shè)備缺陷直接威脅著機組安全、經(jīng)濟運行。廠部對設(shè)備缺陷召開了現(xiàn)場分析會，分析、討論、研究處理對策和方案，拿出兩點處理意見：

（1）要求在最短時間內(nèi)確定泄漏換熱管數(shù)量；（2）務(wù)求在最短時間內(nèi)把設(shè)備修復(fù)達到最佳出力，以確保機組安全、經(jīng)濟運行。

對設(shè)備缺陷和處理意見，共有兩套施工方案供選擇：

第一套方案：進行泄漏管束所處的半組凝汽器的管束更換（3140根）；第二套方案：進行泄漏管束的更換。

經(jīng)方案報審，因接近年底且發(fā)電任務(wù)很緊，第一套方案否決。確定只能在小修（7天）中解決，面對如此艱巨的任務(wù)，進行了工裝準(zhǔn)備和工藝編排，決定實施第二套方案進行凝汽器部分泄漏管束的更換：

方案實施如下：

（1）利用電腦渦流檢測儀對更換區(qū)域的換熱管束使用專用探頭進行逐根檢測，對達到判廢標(biāo)準(zhǔn)的換熱銅管作出標(biāo)記，改變灌水檢測、靜壓試驗檢漏的原始查漏方法，使靜壓試驗不宜檢測出的缺陷，尤其是經(jīng)沖刷減薄的銅管得到科學(xué)的判定，檢測準(zhǔn)確率到達98%。

（2）完成缺陷管束檢測后，依照原始施工工藝，將銅管兩頭同管板脹接部分用剔頭扁鏟將管口剔成梅花型收口，用沖棒將銅管沖出，人工拔取。此工藝宜使收口端形成硬質(zhì)過度圓弧，超出管隔板尺寸，抽取難度相當(dāng)大，還易出現(xiàn)斷管，整組換管可以人工進入容器內(nèi)處理，部分更換不宜采用。

經(jīng)工藝評價，決定利用車床工作原理，制做小型內(nèi)切管器，在管板內(nèi)30mm處將換熱銅管割斷，另一側(cè)采用機械拔管裝置，利用螺旋拔頭分解脹接力，將管子取出。

（3）穿管時，由于是部分換管，缺陷管分布在不同區(qū)域，同樣也不能使用原始工藝，進行人工導(dǎo)向穿管，更不能使用導(dǎo)向頭，以免異物落入，使換管無法進行。經(jīng)過反復(fù)試驗，最后采用伸縮導(dǎo)桿定位穿管，使穿管困難得以解決，為使施工進度和機組按期投運贏得了時間。

經(jīng)過邊研究、邊修改、邊實施的工作方針，#2機組凝汽器200根缺陷管查找、更換工作只用了六天半的時間便順利完成，使機組的端差及真空達到運行要求，雖然比預(yù)定工期只提前了半天，但它的實際價值和意義是深遠的，它使我們實現(xiàn)了一次創(chuàng)舉，開創(chuàng)了改善凝汽器真空進行部分換管的先河，就眼前創(chuàng)造效益而言若進行半組凝汽器換管，工期將增加十八天，還要將不到使用年限的換熱銅管全部更換，僅此就要增加材料投資40萬元，同時將損失發(fā)電量近900萬元，少創(chuàng)造利潤近200萬元，而此次部分換管只增加材料投資2.6萬元。

3 結(jié)語

隨著此項工作的開展，打破了固守已久的陳規(guī)，創(chuàng)新了凝汽器換管的工裝、工藝，在此項工作開展的基礎(chǔ)上，我們又通過鉆研，完善了工藝、工裝，使此項技術(shù)得到了長足的發(fā)展，在同行業(yè)中得到大力推廣和應(yīng)用。在不長的時間里，此項技術(shù)在北京首鋼電力廠兩臺N-3500型凝汽器，儀征化纖股份有限公司熱電廠兩臺N-3000型凝汽器，安徽新源熱電有限公司一臺N-2000型凝汽器上得到應(yīng)用，完成合同金額近400萬元，從施工質(zhì)量上、工期上都得到了用戶方的高度評價，被客戶贊譽為“創(chuàng)造了凝汽器換管工程的奇跡”，使因換熱管泄漏造成真空下降給汽輪機運行帶來的負(fù)面影響得以遏制，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]龔洵潔.熱力設(shè)備的腐蝕與防護[M].中國電力出版社，2012.

[2]郭延秋.大型火電機組檢修實用技術(shù)叢書-汽輪機分冊[M].中國電力出版社，2003.