电厂凝汽器使用不锈钢管的原因分析.doc

电厂凝汽器使用不锈钢管的原因分析概述 运行中的凝汽器存在的主要问题是凝汽器铜管的泄漏主要的原因是铜管材料的抗腐蚀性 能不能满足要求由于铜管制作和冶炼技术的约束，早期的铜管经过数年的经济运行，出 现管口冲刷严重、脱锌、沉积物下的点蚀以及氨蚀等另外由于铜管与碳钢管板仅为胀接， 时常发生泄漏，由于泄漏使凝汽器的真空下降和凝结水质变坏，导致汽轮机效率下降，机 组的经济性降低 一、凝汽器采用铜管泄漏的原因： 1、 铜管的水侧发生腐蚀穿孔 2、 铜管的胀接缺陷，存在过胀或欠胀情况当机组启停或负荷频繁变化时，铜管的 热胀冷缩易易造成胀接处管壁减薄、松动进而引起渗漏 3、 铜管的入口端冲击性腐蚀由于循环水通过较大面积的水室进入铜管时，水流在 铜管的入口端形成湍流，产生冲击作用如果水中含有泥沙和空气泡，则进一步 加速铜管冲击铜管，破坏保护膜，受到冲击点膜被撕后变成小阳极，整个铜管成 为大阴极，产生化学腐蚀，使铜管的入口端变薄 4、 汽侧的氨蚀由于的采用给水加氨的方法来调整给水系统的 PH 值这样在凝汽器 的空冷区就有氨的局部浓缩，就会对铜管产生腐蚀，这种这种腐蚀是连续的 电化学反映如下： 阳极：Cu+4NH3→〔Cu（NH3） 〕2++2e 阴极：1/2O2+H2O+2e→2OH- 二、采用不锈钢管与铜管的性能比较 1、 传热性能：虽然不锈钢的导热系数仅为 HSn70-A 的 15％，但由于： 不锈钢的管壁教薄仅为 0.5－0.7mm，铜管的管壁为 1－1.2mm。

与铜合金相比较，管内的清洁系数有所提高，由原来的 85%提高到 90%， 具有较高的清洁系数和较低的流动阻力由于阻力的变小，冷却水流量相 对提高，有利于热交换 具国外的资料介绍，HSn70-1A 的初始使用的总体传热系数为 3350W/m2.0K，不锈钢在初期的总体传热系数为 2750W/m2.0K，但使用 600 天以上时，铜管的总体传热系数为 1200W/m2.0K，而不锈钢的总体传热系 数为 1700W/m2.0K,大大高于铜管的总体传热系数2、材料的抗腐蚀性能：通常的氨腐蚀容易发生在凝汽器管束的空气冷却区，在此区积 集了一些非凝结气体 NH3、CO2、O2等，而氨对铜管的应力腐蚀教敏感选用不锈 钢有以下优点： 抗剥蚀能力：能有效防止汽侧湿蒸汽和水滴在管子外侧及在水侧管口部位 的冲击腐蚀 抗裂纹的腐蚀能力：有氨气时，氨气能促进铜和其它非铁合金的应力腐蚀，不锈钢管对这种腐蚀有较强的抵抗能力 3、 管束的振动：管束的受激振动的敏感性是和管材的弹性模量、管壁的厚度有关 不锈 钢管的壁厚减小，但其弹性模量教铜材料有较大的增加因而，原铜管的管束不振动，则更换不锈钢后的管束同样不振动。

4、 冷却水与管板的连接：对于使用 HSn70-1￠25*1 的铜管，只能采用胀接，这样的 胀接方法，很难做到连接处的不泄漏，只是泄漏多少的问题对采用不锈钢管 vlx304、vlx316、或 vlx290，规格为￠25*0.5，这是不锈钢管的连接可直接采用管 板胀接、焊接和胀接加焊接等三种形式均可 5、 经济性的比较： 以 125MW 机组为例，传热面积为 7000m3，材质为 HSn70-1，规格为￠ 25*1，长度为 7565mm，数量为 11900 根，质量为 57.69T如换成相同传热 面积的 vlx316 不锈钢管，规格为￠25*0.5，长度和数量分别相同，则不锈钢 管的质量为 27.18T铜管的价格按照 3.5 万元/吨，则铜管的总价为 202 万元 不锈钢管的价格为 7 万元/吨，则不锈钢管总价为 190.3 万元由此可见，不 锈钢管壁厚选 0.5mm，其基本成本与铜管相当 运行中凝汽器的铜管不可避免地出现泄漏，对机组造成相当大的危害，不仅 影响汽水品质，造成热力设备的腐蚀和结垢，还会增加机组的水耗、汽耗， 降低热效率，增加运行成本 更换不锈钢管后，减少了维护和更换管子的工作量，另外有利于维持凝汽器 真空和凝结水水质。

运行成本：凝汽器在运行中除正常的投运胶球清洗装置实施胶球清洗外，铜 合金管还须在冷却水中投放化学药品，对铜管进行成膜保护不锈钢管在运 行中则不许投放化学药品，节约了机组的运行成本 结论：由于不锈钢管具有良好的机械性能、耐蚀性能、经济性能，不锈钢管在凝汽器上的 总的传热性能也不差，在我国凝汽器的应用前景十分诱人，具有很好的经济性和技术可行 性，值得推广应用。