热电厂凝汽器的腐蚀保护跟结垢清洗

热电厂凝汽器的腐蚀保护与结垢清洗

1、引言

冷却器是生产装置的关键设备之一。统计数字表明,日常大量的故障及事故抢修，约60％左右是由于凝汽器管材的腐蚀损坏所至。严重影响了生产装置的安全、稳定、满负荷运行。另外，当冷却水与温度较高的介质换热时（水多数走管程），水易结水垢，形成锈垢层，增加了热阻，使换热效率严重下降，满足不了生产的需要。同时，因汽轮机凝汽器的构造、材质、使用条件和冷却水质等因素的不同，经常导致管束、管口、管板处的腐蚀泄露问题，导致凝结水污染，将严重恶化给水品质，加剧锅炉“四管”结垢和腐蚀，严重时造成“四管”爆破事故。因凝汽器的损坏泄漏,常迫使机组降负荷运行,甚至停机,因此凝汽器的腐蚀防护工作至关重要。

2、管板腐蚀的原因及解决方法

2.1腐蚀原因

热电厂在生产中大量使用列管式换热器以完成物料热交换。换热器的材料一般以碳钢、不锈钢和铜为主，其中碳钢材质的管板在作为冷却器使用时，其管板与列管的焊缝经常出现腐蚀泄漏，严重影响企业安全生产。泄漏物进入冷却水系统污染环境又造成物料浪费。

列管式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布大小不等"。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。“双金属腐蚀”也是管板腐蚀的一种常见现象。

2.2冷凝器腐蚀的解决方法

采用福世蓝技术产品进行防腐保护，其产品具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能，材料为100%固体，没有可挥发性物质，在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩，特别是材料良好的隔离双金属腐蚀和出色的耐冲刷性能，从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏，可以为部件提供一个长久的保护涂层。

高分子复合材料是以高分子聚合物、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料，在固化剂、固化促进剂的作用下复合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料。具备极强的粘接力、机械性能、和耐化学腐蚀等性能，因而广泛应用于金属设备的机械磨损、划伤、凹坑、裂缝、渗漏、铸造砂眼等的修复以及各种化学储罐、反应罐、管道的化学防腐保护及修复。

●福世蓝高分子复合材料优势：

（1）优异的附着性能，在光滑的钢表面附着力为295公斤/平方厘米。

（2）100%固体，没有收缩。

（3）极好的抗化学腐蚀、隔离双金属腐蚀性能。

（4）达到美国USDA认证，无毒、无害，不会对水质造成污染。

●管板保护操作工艺：

（1）工具及设备：喷砂设备、保护用的帆布或塑料布、软木塞、酒精或丙酮、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手电钻、工作电源、橡胶手套、安全帽、防护眼镜、擦布、毛刷。

（2）步骤

第一步：打开冷凝器端盖

用吹风机和鼓风机吹干管子表面和里面的水，然后用软木塞塞住管口并遮挡住翻边，以确保喷砂处理时不损伤管口（如右图）。

第二步：喷砂处理：在喷砂处理时用帆布和其它等遮挡一下，以免喷出的砂粒弄脏其它设备。喷砂时使用石英砂，它可以产生4密耳的表面而不会产生更多的灰尘，要一直打出基材金属本色。喷砂完毕后将软木塞取出。

第三步：溶液清洗：用丙酮把金属表面的杂质及油污清洗干净。

第四步：涂抹材料：先用福世蓝高分子修复材料金属修复材料把冷凝器管板内壁有坑的部位进行填平，以免在工作时水产生涡流，直至达到要求平面为准。然后把高分子流体保护材料均匀涂至整个被修复面。尤其注意面板与管子的接合处，以达到密封、堵漏的目的。

第五步：固化：按照材料的固化要求进行固化，固化完毕后即可投入生产运行。

应用案例

3. 水垢对冷凝器的影响及清除

因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。另外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。

研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大，随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。

长期以来传统的清洗方式如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，酸液对设备造成腐蚀形成漏洞，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。

利用福世泰克清洗剂清洗凝汽器，福世泰克的高效、环保、安全、无腐蚀，不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀，能够保证凝汽器的长期使用。

福世泰克清洗剂（特有的添加湿润剂和穿透剂，可以有效清除用水设备中所产生的最顽固的水垢（碳酸钙）、锈垢、油垢、粘泥等沉淀物，同时不会对人体造成伤害，不会对钢铁、紫铜、镍、钛、橡胶、塑料、纤维、玻璃、陶瓷等材质产生侵蚀、点蚀、氧化等其他有害的反应，可大大延长设备的使用寿命。同时清洗液是可生物降解的（获得美国环保局认可批准），完全可以直接排放，在排放前不需进行中和处理。

福世泰克优势：

（1）安全环保；

（2）快速有效；

（3）费用低廉；

（4）操作简单；

（5）生物降解；

（6）用途广泛。

清洗方法：

（1）循环清洗：在线针对换热设备进行循环清洗；普通设备3-5小时完成，大系统不超过12小时。（2）浸泡清洗：对于一些体积较小的冷凝器、可采用浸泡的方法4-6个小时。

（3）喷淋清洗：对于表层大面积结垢的板式设备，可以用喷淋的方法清洗。

清洗工艺及相关注意事项：

1．隔离设备系统，并将凝汽器里面的水排放干净。

2．采用高压水清洗管道内存留的淤泥、藻类等杂质后，封闭系统。

3．在隔离阀和交换器间装上球阀（不小于1英寸=2.54厘米），进水和回水口都应安装。

4．接上输送泵和连接导管，使清洗剂从凝汽器的底部泵入，从顶部流出。

5．开始向凝汽器里泵入所需要的福世泰克清洗剂（比例可根据具体情况调整）。

6．反复循环清洗到推荐的清洗时间。随着循环的进展和沉积物的溶解，反应时产生的气体也会增多，应随时通过放气阀将多余的空气排出。随着空气的排出，凝汽器内的空间会增大，可加入适当的水，不要一开始就注入大量的水，可能会造成水的溢出。

7．循环中要定时检查清洗剂的有效性，可以使用PH 试纸测定。如果溶液保持在PH值2-3时，那么清洗剂仍然有效。如果清洗剂的PH 值达到5-6时，需要再添加适量福世泰克清洗剂。最终溶液的PH值在2-3时保持30分钟没有明显变化，证明达到了清洗效果。

注意：福世泰克清洗剂可以回收后重复使用，排放会造成浪费。

8．达到清洗时间后，回收清洗溶液。并用清水反复冲洗交换器，直到冲洗干净至中性，用PH试纸测定PH值6~7。

9．完成清洗后既可开机运行。也可以打压试验，看是否有泄漏现象。如果有泄漏，可以采用福世蓝高分子产品进行修复保护，并且可以大大延长设备的使用寿命。

10. 设备稳定后，记下当前的介质过流量、工作压力、换热效率等数据。

11. 比较清洗前和清洗后数值的变化，就可以计算出该企业每个小时所节省的电费、煤费等生产费用及

提高的工作效率。这正是企业采用福世泰克技术应用的价值补偿。

12．同样的操作方法也可用于板式、框架式的热交换器清洗。

13. 如企业需要设备进行钝化预膜处理，可按以下流程进行操作：将钝化预膜剂按推荐稀释比泵入设备

中（同时在循环槽内悬挂试片）-------按推荐时间循环、浸泡----------检测预膜效果（红点法或蓝点

法）---------排放-----------水冲洗干净至中性（用PH试纸测定PH值6~7）。

14. 钝化预膜结束后，最好采用风机等通风设备将系统吹干，可确保并提升钝化预膜效果。

注意：福世泰克清洗剂是一种电解液，两种不同金属处在电解液中，会发生轻微的电镀作用。如我们在清洗列管式换热器的时候，若内部换热管为铜管，其表面的氧化铜将会被溶解，与铁离子置换后的铜离子将会电镀在碳钢表面，这就是我们遇到的“镀铜”现象。发生“镀铜”现象并不是把铜管腐蚀，而是铜管表面的氧化铜被还原置换，对金属材质并无影响。如客户要求无镀铜现象，我司会采取一定的措施防止镀铜现象的发生。

应用案例

凝汽器清洗

冷汽式汽轮机是现代火电站和核电站广泛采用的典型汽轮机。凝汽设备是汽轮机装置的重要组成部分，它的设计制造和运行质量的优劣，直接影响汽轮机装置的经济性和安全性。

凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用。降低汽轮机排气温度和排气压力，可以提高热循环效率。凝汽器的主要作用，一是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空，二是在汽轮机排汽凝结的水作为锅炉给水，构成一个完整的循环。而凝汽器通过与循环水进行热交换，使凝汽器保持较高的真空度。凝汽器真空过低会严重影响电厂机组的安全经济运行,而造成凝汽器真空过低其中一个重要原因就是凝汽器冷却水管结垢。凝汽器的结垢对凝集器的性能影响较大，它不仅使汽机端差增大，而且使汽机真空度降低，排气温度升高，影响汽轮机的经济性和安全性。

案例一：

该汽轮机凝汽器管板为碳钢、列管为304不锈钢、尺寸Φ20mm*1mm*5300mm（管直径*壁厚*管长）。凝集器为二进二出，进水压力0.2Mpa，出水0.05Mpa，进水温度28℃淤泥较多附着于垢面，水垢较硬取样时比较困难，回水温度37℃水，进出时温差10°，结垢厚度0.3-0.4mm。排气温度58°，真空压力-84.38Mpa，严重影响汽轮机装置的经济性和安全性。企业对凝汽器内的藻类淤泥用20Mpa压力水清洗，福世蓝现场清洗水垢（钙镁离子）和钝化预膜。福世蓝高效环保清洗剂清洗更加彻底，使设备换热效率，避免了因酸洗导致设备腐蚀，延长了设备的使用寿命。

具体操作情况如下：

案例二：

某电厂鼓风机空气--水冷却器，由于冷却水侧所走介质为黄河水，凝汽器比较容易生成泥垢、水垢、锈垢及藻类物质，导致冷凝效果下降，严重影响企业正常生产。企业曾经采用过无机酸进行清洗，虽然可在线快速清洗，但在清洗水垢的同时极易破坏表层的Cu2O和CuO薄膜而腐蚀铜壁，使铜管产生点蚀和腐蚀，降低设备寿命，同时，被腐蚀的管壁又极易与各种杂质生成新的垢层，降低了设备的效率。而且清洗液有污染，排放须中和。后来企业又采用高压水射流的方法进行清洗，虽然清洗无腐蚀、无污染，但消耗大量的人力、时间，且清洗不能彻底，容易损坏铜管，残留垢质又会加速水垢的再生，导致效率降低明显，无法达到预期的冷凝效果。

企业采用福世泰克清洗剂对一台结垢严重的凝汽器进行了清洗，设备总的换热面积为580m2，清洗时间为20小时，清洗后开机运行，效果超出以前的所有清洗效果，企业非常满意。

附：空压机清洗案例：

某大型电厂台湾独资复盛牌螺杆式空压机，换热器为油水换热，内管为铜管，换热面积为28平米，正常工作温度为77℃－93℃，清洗前工作温度为92℃，采用福世泰克清洗剂原液约15公斤，兑约40公斤的

水，循环泵压力3公斤，反复循环清洗6小时，清洗出各种水垢、锈垢、粘泥等物质约1公斤，清洗后开机工作温度为81℃，有效保障设备的正常生产运行，得到用户的认可和赞誉。清洗过程和图片：