1.凝汽器結垢成因
1.1凝汽器水垢成因
凝汽器冷卻水系統是開放式的循環系統,隨著水分的蒸發和風干,水中溶解的鹽類(如重碳酸鹽、酸鹽、氯化物、鹽等)的濃度升高,一些鹽因過飽和而析出:
Ca(HCO3)2=CaC03 +H2O+CO2
冷卻水通過冷卻塔相當于一個曝氣過程,溶解在水中的CO2會逸出,因此水的PH值會升高。此時重碳酸鹽在堿性條件下發生如下反應:
Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3 +2H2O+CO32-
當水中溶有氧化鈣時,會發生下列置換反應:
CaCl2+CO32-=CaCO32-+Cl-
如水中有適量的鹽時,根將與鈣離子產生鈣,其反應為:
2PO43-+3Ca2+=Ca3(PO4)2
上述反應產生的CaCO3和Ca(PO4)2均屬微溶性鹽,它們的溶解比CaCl2和Ca(HCO3)2要小得多。此外,CaCO3和Ca3(PO4)2的溶解度是隨著溫度的升高而降低。因此在冷凝器的傳熱表面上,這些微溶性鹽很容易達到過飽和狀態而從水中結晶析出。當水流速度較小或傳熱表面比較粗糙時,這些結晶沉積物就容易沉積在傳熱表面上,形成水垢。
1.2凝汽器泥垢及腐蝕物垢的成因
泥垢一般是由顆粒細小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氧化物、雜質碎屑、腐蝕產物、油污、菌藻的尸體及粘性分泌物等組成。上述物質在冷卻水中起到CaCO3微結晶的晶核作用,這就加速了CaCO3結晶析出的過程。當含有這些物質的水流經換熱表面時,容易形成污垢沉積物,特別是流速較慢的部分污垢沉積物更多。這種沉積物一般體積較大,質地疏松稀軟。他們是引起垢下腐蝕的主要原因,也是某些細菌生存和繁殖的溫床。
換熱表面常有銹瘤附著,常與水垢微生物及粘泥一起沉積在傳熱表面,除了影響傳熱外,更嚴重的是助長某些細菌的繁殖,最終導致換熱表面腐蝕穿孔而泄漏。
2、凝汽器化學清洗(高壓水射流清洗)的必要性
2.1凝汽器結垢會造成機組真空降低,機組長期在低真空下運行對汽輪機末級葉片有很大損害,嚴重時會導致末級葉片斷裂,使汽輪機損壞而造成停機。另外,真空降低會使煤耗上升,科學數據顯示真空每降低1%,效率降低3%,煤耗上升8%。
2.2凝汽器結垢會使凝汽器冷凝效率下降。每1mm不銹鋼管的傳熱效果是1mm水垢的300—400倍,凝汽器結垢會使管束截面積變小,造成冷卻水用量增大,同時造成能耗增加。
2.3凝汽器結垢很容易造成垢下腐蝕,嚴重時會造成設備穿孔,縮短設備使用壽命。
2X600m3/h酸洗泵
3、不銹鋼凝汽器化學清洗應該注意的有關問題
不銹鋼的主要化學成分為鐵鉻合金,并加入鎳、鉬、錳等金屬,耐蝕力較好,但并非對所有化學藥品都有抵抗能力。鉻鎳不銹鋼會被酸、、草酸所腐蝕,另外水溶液中含有氯離子等鹵素離子也會對不銹鋼的腐蝕起促進作用(晶間腐蝕),如對不銹鋼有強烈的腐蝕作用,次氯酸鹽水溶液中的活性氯含量在200mg?kgˉ1以上時會對不銹鋼有顯著的腐蝕作用。食鹽等含氯離子的水溶液也會對不銹鋼造成腐蝕。另外,氯、溴等單質對不銹鋼有強烈的腐蝕作用。所以,對不銹鋼設備進行化學清洗時必須保證所用清洗劑不會對不銹鋼造成腐蝕,清洗時清洗溶液中的氯離子含量不得大于25mg/L.所使用的水要求用除鹽水或氯離子含量不得大于25mg/L的工業水。
4、凝汽器化學清洗(高壓水射流清洗)系統的建立
將A、B兩側凝汽器冷卻水進出管口用堵板焊死,通過凝汽器人孔重新建立循環系統。
建立清洗系統如下圖:
5. 凝汽器化學清洗(高壓水射流清洗)清洗循環回路為:
清洗泵 → 臨時管路 → B側凝汽器進水室 → B側凝汽器出水室 → 臨時管道 → A側凝汽器進水室 → A側凝汽器出水室 → 臨時管路 → 清洗槽
1、凝汽器結垢會造成機組真空降低,機組長期在低真空下運行對汽輪機末級葉片有很大損害,嚴重時會導致末級葉片斷裂,使汽輪機損壞而造成停機。另外,真空降低會使煤耗上升,科學數據顯示真空每降低1%,效率降低3%,煤耗上升8%。
2、凝汽器結垢會使凝汽器冷凝效率下降。每1mm不銹鋼管的傳熱效果是1mm水垢的300—400倍,凝汽器結垢會使管束截面積變小,造成冷卻水用量增大,同時造成能耗增加。
3、凝汽器結垢很容易造成垢下腐蝕,嚴重時會造成設備穿孔,縮短設備使用壽命。
4、不銹鋼的主要化學成分為鐵鉻合金,并加入鎳、鉬、錳等金屬,耐蝕力較好,但并非對所有化學藥品都有抵抗能力。鉻鎳不銹鋼會被酸、、草酸所腐蝕,另外水溶液中含有氯離子等鹵素離子也會對不銹鋼的腐蝕起促進作用(晶間腐蝕),如對不銹鋼有強烈的腐蝕作用,次氯酸鹽水溶液中的活性氯含量在200mg/kg以上時會對不銹鋼有顯著的腐蝕作用,水溶液中活性氯含量在10 mg/kg 時經長時間接觸也會使不銹鋼表面變粗糙。食鹽等含氯離子的水溶液也會對不銹鋼造成腐蝕。另外,氯、溴等單質對不銹鋼有強烈的腐蝕作用。所以,對不銹鋼設備進行化學清洗時必須保證所用清洗劑不會對不銹鋼造成腐蝕.
5、不銹鋼經化學清洗后,會被活化,須進行鈍化處理,或者所用清洗劑同時具有鈍化作用,否則,會造成腐蝕隱患。
二、清洗效果檢查及質量標準
(1)管道金屬表面應清潔無污,基本上無殘留氧化物和焊渣。
(2) 不銹鋼腐蝕試片的腐蝕速率不大于2 g/m2?h,腐蝕總量不大于24 g/m2。
(3)除垢率大與百分之八十五為合格,大于百分之九十為優良