火电厂凝结器铜管泄漏分析与处理
常山电厂 杨维栋
摘要 太西煤常山自备电厂2012年3月，化学化验人员在开机前对凝结水进行定时分析时发现，凝结水的硬度7.8μmol ／L ，经进一步水质化验分析，发现凝汽器铜管泄漏。经解体水侧人孔，做水压试验及管板，胀口，铜管清洗，发现凝结器胀口渗漏，管板在管口处严重腐蚀，铜管堵塞、管内沉积物较多。分析主要是水质差，胀管不好，停运后保养不够，管内沉积物引起的局部酸化腐蚀。最后采取对泄漏铜管隔离堵塞，在运行中加锯末处理。
关键词 凝结器 铜管 泄漏
内蒙太西煤集团常山自备电厂目前的装机容量为100ＭＷ，为2台50MW 纯凝机组，凝汽器管材采用HSn70-1-Y2黄铜管，抽气区为B30的白铜管。循环冷却水水源目前采用当地地下水，其含盐量非常高，从水质分析报告看几乎接近海水，循环水的溶解物含量较高，由于地处内蒙风沙环境，循环水含泥沙较多；由于循环水压力低，流速较小，容易造成胶球堵塞钢管和泥沙沉积在钢管内。这样就给凝汽器铜管防腐蚀带来太多不利因素。据统计，国内电站锅炉的腐蚀破坏事故中，大约有30%以上是由于凝汽器管材的腐蚀损坏所引起。在热力发电厂中，凝汽器结构复杂、材质多，接触的运行介质多，最易发生腐蚀。对于无凝结水精处理的高压机组，铜管腐蚀泄漏后，含盐量高的循环水漏人凝结水中，势必造成热力系统的水汽品质劣化。从而引
发省煤器、水冷壁管等结垢，发生垢下腐蚀爆管等事故。
一、运行工况及凝汽器泄漏水质分析
2012年3月，化学化验人员在开机前对凝结水进行定时分析时发现，凝结水的硬度>2μmol ／L ，经水质化验分析，发现凝汽器铜管已有泄漏现象。#1机自投产运行以来，水汽品质一直正常。这次是为#1机停机近二月多后准备开机做水质化验分析，属于正常工作。
目前判断凝汽器铜管泄漏有两种方法分别是钠离子判断法和硬度判断法：
1 用钠离子判断泄漏
水汽系统中钠离子采用钠离子分析仪，钠离子敏感电极的测试精度为0.23μg ／L ，即可检测到水中0.01μmol ／L 的钠离子增加量。 当凝汽器泄漏时，根据物料平衡，循环水漏人到凝结水中的离子量与凝结水中离子的增加量相等。从而可以计算出每小时漏人的循环水量和凝汽器的泄漏率（漏入的循环水量(t／h) ÷凝结水量(t／h) ×100％），也就是当泄漏率很小时就可发现凝汽器泄漏。 2 用硬度增加判断泄漏
凝结水的硬度采用容量分析，其测试范围为1-500μmol ／L ，滴定终点的颜色靠肉眼判断，硬度低于1μmol ／L 的就无法测试出来。当凝结水硬度增加1μmol ／L 时，凝结水单位时间硬度的摩尔数增加，当循环水中的硬度为某一数值，根据物料平衡，从而计算出每小时漏人的循环水量和凝汽器的泄漏率（漏人的循环水量(t／h) ÷凝结水量(t／h ）×100％) 。
3 凝结水硬度的判断标准
根据国家标准，运行中要求凝结水硬度2μmol ／L ，要求72小时必须恢复至标准；当硬度>5 μmol ／L ，24小时必须恢复至标准；当硬度>20mol／L ，4小时必须停机。
二、解体后发现问题
1、 管板腐蚀
由于黄铜和钢两种金属的电极电位相差较大，在凝汽器的管板出现电偶腐蚀，尤其在胀口附近管板三角区和胀口处腐蚀最为明显，出现凹凸不平，有棘突状棕褐色腐蚀瘤，除去腐蚀瘤可见黑色腐蚀产物，腐蚀坑深度1～2ｍｍ。
2、沉积物下腐蚀
由于循环冷却水中泥砂的沉积、微生物粘泥的附着、水垢的生成都能在铜管内壁形成沉积物。沉积物造成铜管表面不同部位上的供氧差异和介质浓度差异会导致局部腐蚀。铜被氧化生成的Cu 2+及Cu+离子倾向于水解生成氧化亚铜，并使溶液局部酸化，加剧了腐蚀的发展。导致个别铜管因此腐蚀而穿孔。
3、由于循环水流速较小、特别是机组停运后导致沉积物无法带走越积越多，加上胶球堵塞问题，加大了铜管内泥沙的沉积，从而加大沉积物下管子局部的酸化腐蚀。
4、胀口渗漏
虽然因腐蚀造成铜管泄漏，但不是主要原因，更多是胀口渗漏，
形成原因有三个因素，一是胀口没有胀好属于胀口工艺问题；二是管孔铰孔时工艺问题，管口处理不好，三是管孔加工尺寸问题，具体属于那种情况只有取出铜管后测量分析。
三、处理方案
1 设备运行中的处理
在系统正常运行时，当发现凝结水硬度超过2mmol ／L ，可通过胶球清洗装置向循环水中加锯末面，进行加锯末堵漏，使泄漏得到及时控制。加锯末堵漏的原理如下：锯末被循环水带人凝汽器中，流经泄漏点时，由于凝汽器负压作用，锯屑被吸到铜管穿孔处，将其塞紧，即可将漏堵住。随着运行时间的推移，锯末会腐烂或吸人凝汽器汽侧，使泄漏重新出现，这时可再次投加锯末进行堵漏，如此反复，直到停机堵管处理。
2 停运后的处理
当凝结器钢管破裂或穿孔时，如数量少可采用隔离堵塞方法处理；如果说数量大于其隔离堵塞标准时要更换管子。对于纯属于胀口没有胀好，可用专用胀管机从新胀口，使其达到标准，不得过胀欠胀。
四、几点建议
凝结器的定期清洗以及凝汽器的停用等都是影响沉积物形成的因素，其中铜管清洗情况(胶球清洗、高压水冲洗等) 的影响较为显著。在机组停动时要定期投运循环水或进行保养；在每年夏季之前对其进行清洗一次。
从当前技术发展，不锈钢管已成为钢管的替代品，所以在以后更
换铜管时首选不锈钢管，其经济性和传热效率问题都是经过实践验证和科学理论支持的。在更换管子时一定要处理好管板管孔，其尺寸和光洁度要达到技术要求，才能保证胀口严密性，为以后判断凝汽器的运行状况提供可靠依据，更有利于凝汽器的安全和经济的运行。