凝汽器铜管更换技术的实施和应用

摘 要：凝汽器铜管在运行中损坏泄漏是影响发电机组安全运行的重要因素之一，凝汽器铜管泄漏造成机组停运后更换铜管的技术，是制约发电厂经济效益的关键之一。表面式凝汽器铜管一旦泄漏，冷却水进入凝结水中，就会造成凝结水的污染。锅炉对给水的水质要求很高，水质受到污染后将会影响锅炉的安全运行，引起锅炉事故的发生。大屯发电厂#2机组凝汽器铜管更换技术的实施和应用，为发电厂带来了良好的经济效益。

关键词：凝汽器；热力系统；涡流检测

中图分类号：TK246 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0147-01

凝汽器是火力发电厂中主要的换热设备。表面式凝汽器中装有大量的铜管，并通以循环冷却水。当汽轮机的排汽与凝汽器铜管外表面接触时，因受到铜管内水流的冷却，放出汽化潜热变成凝结水，所放潜热通过铜管管壁不断的传给循环冷却水并被带走。这样排汽就通过凝汽器不断的被凝结下来。排汽被冷却时，其比容急剧缩小，在汽轮机排汽口下凝汽器内部形成较高的真空。

1 凝汽器铜管泄漏对热力系统及设备的影响和危害

1.1 凝汽器铜管泄漏对热力系统的影响

凝汽器铜管泄漏是火力发电厂汽水品质不合格的主要原因之一。凝水水质不合格引起给水水质、炉水水质、减温水水质、饱和蒸汽和过热蒸汽的不合格，也就是说整个热力系统的汽、水品质均处在不合格的范围内。

1.2 凝汽器铜管泄漏对热力系统设备的危害

凝汽器铜管泄漏使大量作为冷却水的循环水进入到凝结水中，造成凝结水的含盐量增加，是造成锅炉水冷壁管结垢的主要成因。水垢不仅会降低锅炉和热交换器设备的传热效率，增加热损失，导致金属发生沉积物下腐蚀；而且能引起锅炉水冷壁管的局部过热，导致水冷壁管鼓包和爆管事故。

2 凝汽器更换铜管技术的实施和应用

我厂#2机组凝汽器在2010年的下半年，运行监测结果显示凝结水导电度超标，伴随着凝汽器端差增大、真空下降等现象发生，经应急处理无明显改善，临停试压检查，发现在靠近排汽缸出口出现大面积铜管泄漏，设备缺陷直接威胁着C组安全、经济运行。厂部对设备缺陷召开了现场分析会，分析、讨论、研究处理对策和方案，拿出两点处理意见：

（1）要求在最短时间内确定泄漏换热管数量；（2）务求在最短时间内把设备修复达到最佳出力，以确保机组安全、经济运行。

对设备缺陷和处理意见，共有两套施工方案供选择：

第一套方案：进行泄漏管束所处的半组凝汽器的管束更换（3140根）；第二套方案：进行泄漏管束的更换。

经方案报审，因接近年底且发电任务很紧，第一套方案否决。确定只能在小修（7天）中解决，面对如此艰巨的任务，进行了工装准备和工艺编排，决定实施第二套方案进行凝汽器部分泄漏管束的更换：

方案实施如下：

（1）利用电脑涡流检测仪对更换区域的换热管束使用专用探头进行逐根检测，对达到判废标准的换热铜管作出标记，改变灌水检测、静压试验检漏的原始查漏方法，使静压试验不宜检测出的缺陷，尤其是经冲刷减薄的铜管得到科学的判定，检测准确率到达98%。

（2）完成缺陷管束检测后，依照原始施工工艺，将铜管两头同管板胀接部分用剔头扁铲将管口剔成梅花型收口，用冲棒将铜管冲出，人工拔取。此工艺宜使收口端形成硬质过度圆弧，超出管隔板尺寸，抽取难度相当大，还易出现断管，整组换管可以人工进入容器内处理，部分更换不宜采用。

经工艺评价，决定利用车床工作原理，制做小型内切管器，在管板内30mm处将换热铜管割断，另一侧采用机械拔管装置，利用螺旋拔头分解胀接力，将管子取出。

（3）穿管时，由于是部分换管，缺陷管分布在不同区域，同样也不能使用原始工艺，进行人工导向穿管，更不能使用导向头，以免异物落入，使换管无法进行。经过反复试验，最后采用伸缩导杆定位穿管，使穿管困难得以解决，为使施工进度和机组按期投运赢得了时间。

经过边研究、边修改、边实施的工作方针，#2机组凝汽器200根缺陷管查找、更换工作只用了六天半的时间便顺利完成，使机组的端差及真空达到运行要求，虽然比预定工期只提前了半天，但它的实际价值和意义是深远的，它使我们实现了一次创举，开创了改善凝汽器真空进行部分换管的先河，就眼前创造效益而言若进行半组凝汽器换管，工期将增加十八天，还要将不到使用年限的换热铜管全部更换，仅此就要增加材料投资40万元，同时将损失发电量近900万元，少创造利润近200万元，而此次部分换管只增加材料投资2.6万元。

3 结语

随着此项工作的开展，打破了固守已久的陈规，创新了凝汽器换管的工装、工艺，在此项工作开展的基础上，我们又通过钻研，完善了工艺、工装，使此项技术得到了长足的发展，在同行业中得到大力推广和应用。在不长的时间里，此项技术在北京首钢电力厂两台N-3500型凝汽器，仪征化纤股份有限公司热电厂两台N-3000型凝汽器，安徽新源热电有限公司一台N-2000型凝汽器上得到应用，完成合同金额近400万元，从施工质量上、工期上都得到了用户方的高度评价，被客户赞誉为“创造了凝汽器换管工程的奇迹”，使因换热管泄漏造成真空下降给汽轮机运行带来的负面影响得以遏制，取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]龚洵洁.热力设备的腐蚀与防护[M].中国电力出版社，2012.

[2]郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书-汽轮机分册[M].中国电力出版社，2003.