飽和蒸汽在線清洗汽輪機結垢技術應用

孫厚嘉　秦生　于航

摘 要：伴隨著我國汽輪機研究力度的不斷提高，以及相關技術工藝的逐步進步，汽輪機結垢問題逐漸成為了制約汽輪機技術設備創新發展的主要因素，其中，當汽輪機葉輪出現結垢現象后，汽輪機往往會發生軸向推力增大、輪空壓力提高問題，借此不僅會影響汽輪機的使用效率，同時也很容易使汽輪機出現損壞，給使用企業帶來利益損失。對此，文章基于某甲醇生產公司的汽輪機實際使用情況，詳細分析了飽和蒸汽在線清洗汽輪機結垢技術的具體應用方法，旨在給予廣大汽輪機使用企業一定的幫助，促進汽輪機結垢處理工藝的發展與推廣。

關鍵詞：飽和蒸汽;在線清洗;汽輪機;結垢處理;應用方法

長期以來，飽和蒸汽在線清洗工藝是處理機輪機結垢的主要手段，對此，本文針對某借助蒸汽壓力為4.1MPa的汽輪機進行甲醇生產的甲醇公司，對飽和蒸汽在線清洗汽輪機結垢技術的具體應用方法進行了分析。其中，該公司原計劃年生產甲醇30萬t，但由于計劃調整，原有生產用水新鮮水變更為城市中水，導致汽輪機轉速明顯降低，已經無法滿足生產需求，同時經調查發現，汽輪機表面出現積鹽、結垢現象，但結垢普遍表現為粉末附著狀態，整體并不難清理，因此決定采用飽和蒸汽在線清洗處理工藝對汽輪機結垢進行處理。

1 汽輪機的清洗步驟

1.1 清洗準備

于汽輪機清洗準備階段，首先，需根據相關實驗理論找尋汽輪機蒸汽進口取樣點，并確定冷凝液的分析取樣位置;其次，基于確定好的取樣位置，在取樣實驗后參照飽和蒸汽物性數據表進行比照，最終探討汽輪機蒸汽控制參數是否符合汽輪機安全運行要求;最后，合理選擇進行汽輪機蒸汽清洗作業的操作人員，其中，所安排的作業人員應具有較強的業務能力，要能夠對控制參數和操作要點有較深認識，并可以針對作業過程中的特殊緊急狀況進行處理。

1.2 汽輪機啟動升速

于汽輪機啟動升速階段，首先，嚴格按照空分操作規范中的汽輪機要求執行啟動作業，盡量避免因操作不當給清洗作業帶來的影響;其次，將汽輪機轉速調整為700r/min進行暖機，一般需暖機3h;最后，在暖機完畢后，緩慢提升汽輪機轉速，使其上升至正常運行轉速，同時，降低蒸汽壓力穩定于3.45MPa，開始汽輪機清洗作業。

1.3 汽輪機清洗

于汽輪機清洗階段，其一，以3℃/min速度緩慢降低蒸汽溫度，逐步將過熱蒸汽轉變為飽和蒸汽，此時可發現汽輪機表面積鹽、結垢出現一定程度的脫落現象，同時，繼續控制溫度，直至結垢、積鹽完全脫落，但需注意的是，基于因蒸汽參數變化導致汽輪機軸位移、軸振動受到的影響，應于溫度控制過程密切注意汽輪機的相關參數，切不可因清洗作業導致汽輪機出現其他故障，其中，可由專人分別對汽輪機、空壓機、增壓機進行實時監測，一旦發生情況，應立即停止清洗作業;其二，在清洗過程中，應打開主蒸汽管路導淋，并及時進行冷凝液排除，以免出現水擊現象，同時，整個清洗作業必須建立在蒸汽溫度為243℃、蒸汽壓力為3.45MPa的基礎之上，且需要將時間保持在12h左右，既不可操之過急，又不可耗時過長。

2 汽輪機清理分析及相關記錄

在汽輪機清洗過程中，一般需對汽輪機蒸汽品質進行實時分析，其中，分析內容包括蒸汽的電導率、鈣離子、鎂離子等方面。同時，應對汽輪機的參數變化情況進行全程記錄，以保障清洗作業滿足行業標準。例如，該甲醇生產公司汽輪機清洗作業清洗前的汽輪機參數為：進蒸汽壓力3.8MPa，實際轉速4420r/min;清洗后的汽輪機參數為：進蒸汽壓力3.8MPa，實際轉速4645r/min。因此可證明，清洗作業有效，能夠對解決汽輪機結垢所致的轉速降低問題發揮較強作用。

3 飽和蒸汽在線清洗汽輪機的風險解析

從目前來看，飽和蒸汽在線清洗汽輪機結垢技術實則是利用了蒸汽從過熱狀態到飽和狀態的作業原理，因此，在實際清洗過程中，需就溫度進行精準控制，而一旦控制不當，往往會導致減溫水過多，不僅很容易使汽輪機葉片遭到水擊，同時也可能導致汽輪機出現二次故障。

4 清洗保障措施

于清洗過程中，除了需按照上述提到的對清洗溫度進行精準控制外，還應做好蒸汽導淋疏水處理，以免水擊現象發生給汽輪機葉片造成破壞。同時，在具體清洗階段，應加強現場作業人員管理，及時發現作業風險隱患，并予以第一時間處理。

5 汽輪機清洗效果及結果解析

在清洗完畢后，經分析我們發現，本次汽輪機清洗作業效果明顯，雖未能實現全部結垢的處理，但已滿足預期清洗要求。同時，從根本上來看，汽輪機結垢問題并不能完全依賴定期的清洗作業，而是應從源頭抓起，盡快改善汽輪機蒸汽品質，借助更加科學的汽輪機生產工藝來徹底降低結垢的產生率。

6 結語

綜上，本文基于某甲醇生產公司的實際汽輪機結垢清洗作業過程，詳細分析了飽和蒸汽汽輪機清洗結垢技術的具體應用方法，其中，誠然汽輪機清洗技術能夠對處理結垢有較強效果，但由于結垢問題涉及汽輪機的正常運行，因此還需要相關人員進行進一步的實驗研究，依托于更加完善的結垢清洗技術和更加優質的汽輪機蒸汽來降低結垢產生，最終有效消除汽輪機結垢問題，并促進相關生產企業的發展與進步。

參考文獻：

[1]郭濤，謝群力，黃建國，張帥.汽輪機轉子結垢原因分析與清洗方法選擇[J].中氮肥，2018（05）：55-57.

[2]王澤國.飽和蒸汽在線清洗汽輪機結垢技術應用[J].化工管理，2017（26）：228.

[3]文慧峰，龍國軍，姚建濤，等.汽輪機積鹽不開缸清洗的研究及應用[J].中國電力，2017，50 （08）：78-81+124.