开曼铝业(三门峡)有限公司热电厂的25MW高压机组汽轮机化学清洗方案.pdf

开曼铝业（三门峡）有限公司热电厂的25MW 高压机组汽轮机化学清洗一、简述开曼铝业（三门峡）有限公司热电厂的25MW 高压机组汽轮机（C25-8.83/0.981-1）于 2005 年 12 月投入运行至今 , 发现机组出力严重下降 , 影响机组安全、经济运行 经过分析及根据目前汽机参数变化, 如轮室压力大幅增大 , 发电能力大大降低, 诊断为汽轮机通流面积已经严重结垢汽轮机通流部分结垢的主要原因是蒸汽品质不合格 , 蒸汽中含有杂质锅炉补充水源为水库水 , 水处理为流动床树脂软化系统 , 无除盐装臵诊断结垢的主要物质为硅酸盐和氧化铁这不仅能增大锅炉的排污率 , 形成受热面结垢 , 危及锅炉的安全 , 而且因蒸汽品质不良 , 造成汽轮机通流部分结垢, 影响汽轮机机组安全、经济运行二、汽轮机通流部分结垢的危害（1）结垢后使通流面积减小若保持主蒸汽参数不变, 蒸汽流量将减小 , 机组出力相应降低 , 影响发电量2）动、静叶结垢使其表面粗糙, 增大了摩擦损失 , 又因机组出力偏离设计工况运行 , 使汽轮机效率下降由经验可知, 结垢厚度每增加0.1 mm , 将使汽轮机级效率降低 3 %～4 %。

3）汽轮机级段结垢 , 降低了理想焓降 , 增加反动度 , 转子轴向推力增大 , 很可能造成推力轴承过载而发生事故4）汽门、调速汽门等部件的门杆结垢, 可引起阀门卡涩 , 在事故状况下不能切断进汽 , 从而造成机组超速5）某些具有侵蚀性的积垢对叶片的耐高温性能会产生很大影响三、可能存在问题（1）水源含铁量及炉水中SiO2 含量可能超标2）汽温可能偏低3）锅炉的排污工作不彻底, 是否有标准4）树脂软化能力差长期运行, 是否彻底再生5）水箱可能严重生锈6）除氧效果可能不稳定 , 特别流量增大时除氧效果差7）缺乏所需除盐设备 , 如反渗透装臵 , 导致 SiO2 累积量偏高四、汽轮机概况（1）制造厂及型号型 号C25-8.83/0.981-1制造厂南京汽轮机厂型 式高压、单抽、冲动式、凝汽式制造年月（2） 主要技术规范 （以下压力为绝对压力）序号名称单位额定最高最低1功率MW2530/2主蒸汽温度℃5355405253主蒸汽压力Mpa8.839.328.344可调抽汽压力Mpa0.9 811.2750.7855可调抽汽量T/H80130/6冷却水温度℃2033/7进汽量（纯凝 / 额定）T/H96/1528给水温度（纯凝 / 额定）℃202/2219额定转速rpm300010汽机转子临界转速rpm180711发电机转子临界转速rpm144012最大振动允许值mm（正常）≤ 0.03 （极限）≤ 0.0513汽耗（纯凝 / 额定）Kg/kwh3.841/6.045 （计算值）14热耗（纯凝 / 额定）KJ/kwh10011/7093（计算值）15转子旋转方向自汽轮机看至发电机为顺时针方向16排汽压力（纯凝 / 额定）K pa(a)4.7/3.517汽轮机本体重量T10618汽轮机上缸带隔板等T25 19汽轮机转子重量T1520汽轮机本体尺寸MM长 8152*宽 4890*高 4314（3）回热抽汽与供热抽汽参数值（纯凝 / 额定抽汽）抽汽点压力 Mpa温度℃流量 t/h一级抽汽52.0054/2.879384.5/4004.507/10.436二级抽汽91.1884/1.444323.7/316.92.209/5.538三级抽汽至除氧器110.957/1300/275.52.856/10.495三级抽汽至供热110/10/275.50/80四级抽汽130.406/0.202217.7/178.73.523/0.584五级抽汽150.178/0.09143.87/110.94.588/2.022六级抽汽170.0602/0.03185.5/69.55.606/2.189（4） 本体结构1 推力瓦工作面与非工作面瓦块各十块。

2 汽轮机汽缸由前、 中、后汽缸组成， 汽缸死点设在后汽缸处， 以横向滑动定位于侧机架向前膨胀3 汽轮机转子由一级速度级和十九级压力级组成，为整锻加套装结构， 通过钢性联轴器与发电机转子联接汽轮机转子以推力盘为死点向后膨胀4 转子盘车装臵装于后轴承箱盖上，由电动机驱动， 通过蜗轮蜗杆及齿轮减速达到所需要的盘车速度 , 盘车 4rpm当转子的转速高于盘车速度时，盘车装臵能自动退出工作位臵 在无电源的情况下， 在盘车电动机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车5 汽轮机采用喷嘴调节， 主蒸汽通过主汽阀后， 由四根主汽管分别引入四个调节阀进入汽轮机6 在汽轮机前轴承座的前端装有测速装臵，在座内有主油泵，监测系统部分装臵，推力轴承， 前轴承及调节、 保安系统的一些有关部套 前轴承座与前汽缸用 “猫爪”相连，在横向和垂直方向均有定位的膨胀滑键，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动在前座架上装有热胀指示器，以反映汽轮机静子部分的热膨胀情况7 回热抽汽系统共六级，分别位于5、9、11、13、15、17级后，其中位于第11级后的抽汽为调整抽汽， 按压力高低依次供给 #1高压加热器、#2高压加热器、工业抽汽、除氧器、 #1 低压加热器、 #2低压加热器、 #3 低压加热器。

根据工业抽汽的要求调整抽汽由旋转隔板控制8 轴封系统： 高压端一档漏汽至二级抽汽；高压端二档漏汽至四级抽汽；高压端三档漏汽至六级抽汽； 高压端四档漏汽与低压端一档漏汽至均压箱；高压端五档漏汽与低压端二档漏汽至轴加；自动主汽门、 高压调门及一抽、 二抽水控逆止阀一档漏汽至除氧器门杆漏汽母管，自动主汽门、高压调门二档漏汽至轴加；三、四、五抽水控逆止阀一档漏汽至均压箱五、汽轮机工作原理和结构1 汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械在汽轮机中， 蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能如图1 所示高速汽流流经动叶片 3 时， 由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力， 推动叶轮 2 旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能1-轴； 2- 叶轮； 3- 动叶片； 4- 喷嘴2 汽轮机结构汽轮机主要由转动部分 ( 转子) 和固定部分 (静体或静子 )组成转动部分包括叶栅、叶轮或转子、 主轴和联轴器及紧固件等旋转部件固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套 ( 或静叶持环 ) 、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等套装转子的结构如图2 所示。

套装转子的叶轮、 轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套( 过盈配合 ) 在主轴上，并用键传递力矩1-油封环 2-油封套 3-轴 4-动叶槽 5-叶轮 6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机为了保证汽轮机正常工作，需配臵必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备图 3 为汽轮机设备组成图 来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、 调节阀进入汽轮机 由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低， 部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能做完功的蒸汽称为乏汽， 从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水， 此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度，必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封，其内部压力又低于外界大气压，因而会有空气漏入， 最终进入凝汽器的壳侧 若任空气在凝汽器内积累， 凝汽器内压力必然会升高， 导致乏汽压力升高，减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。

凝汽设备由凝汽器、 凝结水泵、 循环水泵和抽气器组成， 它的作用是建立并保持凝汽器的真空，以使汽轮机保持较低的排汽压力，同时回收凝结水循环使用， 以减少热损失，提高汽轮机设备运行的经济性1- 主汽阀 2- 调节阀 3- 汽轮机 4- 凝汽器 5- 抽汽器 6- 循环水泵 7- 凝结水泵 8-低压加热器 9- 除氧器 10- 除水泵 11- 高压加热器为了调节汽轮机的功率和转速， 每台汽轮机有一套由调节装臵组成的调节系统另外，汽轮机是高速旋转设备， 它的转子和定子间隙很小，是既庞大又精密的设备为保证汽轮机安全运行， 配有一套自动保护装臵， 以便在异常情况下发出警报，在危急情况下自动关闭主汽阀，使之停运 调节系统和保护装臵常用压力油来传递信号和操纵有关部件汽轮机的各个轴承也需要油润滑和冷却，因而每台汽轮机都配有一套润滑油系统总之，汽轮机设备是以汽轮机为核心，包括凝汽设备、 回热加热设备、 调节和保护装臵及供油系统等附属设备在内的一系列动力设备组合正是靠它们协调有序地工作，才得以完成能量转换的任务六、方案编制1、本方案编制依据：ASTM B 600 －1997钛和钛合金表面除鳞与清洗标准ASTM A 380 －1999不锈钢零件、设备及系统的清洗和除锈GB/T 12145－1999火力发电机组蒸汽动力设备水汽质量GB 8978 －1996污水综合排放标准GB/T20001.4 标准编写规则第 1 部分：化学分析方法DL/T 794－2001火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T 712－2000火力发电厂凝汽器管选材导则DL/T 561－1995 火力发电厂水汽化学监督导则DL/T 523－1993盐酸酸洗缓蚀剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法HG/T 2387－1992工业设备化学清洗质量标准2．清洗的目的及要求（1）汽轮机叶片的化学清洗，是使叶片表面清洁、防止叶片因腐蚀和结垢引起事故的必要措施， 同时也是提高凝汽器真空度、提高热交换率、 改善水汽品质的有效措施之一。

2）承担火电厂汽轮机化学清洗单位，应具备相应的资质，严禁无证清洗3）汽轮机的化学清洗，应由专业技术人员制定清洗方案和措施，经技术负责人或有关领导审核、 批准 清洗过程中应有技术部门进行清洗过程的质量监督，清洗结束后，由甲、乙双方技术人员对清洗质量进行检查、评定4）负责清洗的单位应对参加化学清洗人员进行技术和安全教育培训，使其熟悉清洗系统，掌握安全操作程序3. 清洗范围汽轮机叶片、凝汽器4. 化学清洗的方式及措施本次化学清洗为循环浸泡相结合的方式进行清洗清洗液中应添加与其相匹配的缓蚀剂和还原剂，如有必要还应添加其它助剂汽轮机化学清洗的水源、电源、光源应充足安全可靠工作人员在化学清洗过程中应严格遵守安全规程，严格执行化学清洗安全措施，确保人身、设备安全5. 化学清洗工艺化学清洗工艺步骤：连接系统-- 循环试水 -- 加药循环浸泡 -- 水冲洗 -- 系统恢复6. 技术要求（1）在制订化学清洗施工方案及现场清洗措施时，除应符合相关的标准外，还应符合与设备相关的技术条件或规范，以及用户和施工方共同签定的其它技术要求2）化学清洗前应隔离易受清洗液损害的部件和其它配件3）化学清洗后设备内的有害残液、残渣应清除干净，并应符合相应的标准。

4）设备清洗前应做腐蚀试验，确定腐蚀速率5） 化学清洗产生的废液应进行处理， 并应符合标准规定要求后， 才允许排放7. 安全保证体系（1） 化学清洗中的安全防范工作，应设专人负责安全监督保障工作，制定安全措施，并检查落实措施的执行情况，确保人身与设备安全2）安全注意事项（3）各清洗单位须根据甲方单位具体情况制定切实可行的安全操作规程清洗前，有关工作人员必须学习并熟悉清洗的安全操作规程、了解所使用的各种药剂的特性及灼伤急救方法， 并做好自身的保护 清洗工作人员需经演习和考试合格后方可参加清洗工作 参加化学清洗的人员应佩带专用符号，与清洗无关的人员不得进入清洗现场4）清洗现场必须备有消防通讯设备、安全灯、充足的照。