【正文】 刷腐蝕。而不銹鋼管保持完好。 耐氨腐蝕　　銅管對(duì)空冷區(qū)的氨腐蝕較為敏感，這也是造成空冷區(qū)銅管易泄漏的主要原因；而不銹鋼對(duì)氨不敏感。 振動(dòng)和結(jié)垢　　汽輪機(jī)末葉排出的高速蒸汽和水滴是產(chǎn)生凝結(jié)器管于振動(dòng)的主要原因。由于不銹鋼管的剛度大于銅管，而不銹鋼螺紋管由于擠壓螺紋后其強(qiáng)度又大于光管，因此其相對(duì)抗振性優(yōu)于銅管；而不銹鋼管光潔的內(nèi)外表面是防止結(jié)垢的最有效手段。 傳熱性能對(duì)比　　銅管的熱導(dǎo)率是不銹鋼管的8—9倍，若不銹鋼光管與銅管比較，銅管的傳熱性能無(wú)疑是大大優(yōu)于不銹鋼管，但不銹鋼螺紋管與銅管比較又如何呢?　　我們知道，凝結(jié)器傳熱包括以下相互串聯(lián)的換熱方式：蒸汽側(cè)的凝結(jié)換熱、管壁的熱傳導(dǎo)、水側(cè)的對(duì)流換熱。　　在蒸汽側(cè)的凝結(jié)換熱，以膜狀凝結(jié)為主，由于被一層液膜覆蓋，蒸汽凝結(jié)放熱出的潛熱必須穿過(guò)液膜才能傳到冷卻壁面上，因此液膜層就成為換熱的主要熱阻；而不銹鋼螺紋管外壁光滑濕潤(rùn)力小，因此其膜狀凝結(jié)的同時(shí)存在少量的珠狀凝結(jié)，珠狀凝結(jié)的水滴破壞液膜后使得換熱性能得以提高，—。　　管壁的熱傳導(dǎo)過(guò)程，由于銅管壁厚為lmm，銅管的導(dǎo)熱系數(shù)約為不銹鋼螺紋管的3～4倍?！　∷畟?cè)的對(duì)流換熱過(guò)程，由于不銹鋼螺紋管采用了螺紋結(jié)構(gòu)，使循環(huán)水在管內(nèi)的流動(dòng)產(chǎn)生了邊界層分離，加快了冷熱水之間的混合，提高了換熱性能，其對(duì)流換熱系數(shù)約為銅管的3—4倍?！　「鶕?jù)以上分析，不銹鋼螺紋管的總體傳熱系數(shù)應(yīng)不差于銅管，如銅管再加上必須鍍膜造成的熱阻，不銹鋼螺紋管由于光潔度高長(zhǎng)期使用不易結(jié)垢等因素，不銹鋼螺紋管在實(shí)際使用中的換熱性能應(yīng)優(yōu)于銅管。 價(jià)格對(duì)比按照我廠2003年初簽訂合同價(jià)格對(duì)比如下： 銅管：我廠如采用HSn70—1A銅管，需銅管60噸，按3萬(wàn)元／噸，需投資180萬(wàn)元；TP304不銹鋼螺紋管：如采用壁厚0．7mm不銹鋼螺紋管，我廠需40噸，按4．5萬(wàn)元／噸，需投資180萬(wàn)元； 維護(hù)對(duì)比　　銅管安裝后必須酸洗并鍍膜，并且每年還需進(jìn)行補(bǔ)膜(每年補(bǔ)膜需費(fèi)用10萬(wàn)元)，而我廠處于市區(qū)，補(bǔ)膜后的污水排放一直就是難題。不銹鋼管不存在這些維護(hù)問(wèn)題，且減少了維護(hù)費(fèi)用。 改造方案確定　　根據(jù)以上對(duì)比，我廠確定采用武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管公司的專利產(chǎn)品不銹鋼螺紋管直接換管作為改造方式，根據(jù)我廠水質(zhì)，使用TP304不銹鋼，并對(duì)武漢高遠(yuǎn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了認(rèn)真的考察。該公司采用不銹鋼帶在生產(chǎn)線上卷管、焊接、探傷制出光管后，再擠壓出約0．1mm深、8mm長(zhǎng)螺紋，然后采用固融處理工藝(將鋼管加熱到1040℃—1100℃后風(fēng)冷冷卻退火)消除擠壓應(yīng)力，并對(duì)成型后的不銹鋼管外表面拋光和整形，最后逐根試壓。通過(guò)考察我們認(rèn)為，該公司不銹鋼螺紋管生產(chǎn)工藝完善，能夠滿足在凝結(jié)器上作為換熱管使用。 改造后使用效果　　2004年5月我廠8機(jī)組大修中將凝結(jié)器銅管全部更換為不銹鋼螺紋管；管子尺寸為Φ257565，螺距為8mm，螺紋深約0．1mm，鋼管與管板采用脹接，更換后由西安協(xié)力公司對(duì)管板進(jìn)行了防腐處理。對(duì)8機(jī)改造前后運(yùn)行工況對(duì)比如下(改造前凝結(jié)器堵管117根)：改造前:負(fù)荷MW真空kPa主汽壓力MPa主汽溫度℃循環(huán)水進(jìn)水℃循環(huán)水出水℃排汽溫度℃?zhèn)鳠岫瞬睢?36535535535269105353753553553540改造后:負(fù)荷MW真空kPa主汽壓力MPa主汽溫度℃循環(huán)水進(jìn)水℃循環(huán)水出水℃排汽溫度℃?zhèn)鳠岫瞬睢?35127535305355354353575355356535　　從以上工況對(duì)比得出,改造后在大幅增加負(fù)荷后傳熱端差降低56℃。查閱以往記錄，我廠新銅管時(shí)凝結(jié)器的傳熱端差也在6—7℃左右。改造前，我廠—兩臺(tái)125MW機(jī)組一到夏季就只能降負(fù)荷運(yùn)行(一般降至118—123MW)，且排汽溫度維持在50℃以上，最高到54℃，而改造后整個(gè)夏季負(fù)荷基本都在125MW及以上運(yùn)行，且排汽溫度最高在48℃左右?！　「脑旌笫褂冒肽陙?lái)，膠球系統(tǒng)運(yùn)行正常，由于傳熱端差都在4℃以下，因此也減少了膠球系統(tǒng)的運(yùn)行次數(shù)，而以前銅管則要求每天都要投運(yùn)膠球系統(tǒng)。 經(jīng)濟(jì)效益　　用我廠不銹鋼螺紋管改造前后對(duì)比：根據(jù)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，改造后凝結(jié)器真空比改造前全年平均提高約3％，125MW機(jī)組真空每提高1％，可節(jié)約標(biāo)煤9855噸，按每噸標(biāo)煤200元計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用197萬(wàn)元?！　∪舨捎眯虏讳P鋼螺紋管與新銅管對(duì)比：根據(jù)我廠以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，不銹鋼螺紋管較銅管其排汽溫度應(yīng)低2℃左右，全年平均影響真空約1％，年可節(jié)約標(biāo)煤3285噸，節(jié)約費(fèi)用65．7萬(wàn)元；而長(zhǎng)期使用過(guò)程中銅管清潔程度明顯比不銹鋼螺紋管差，特別是夏季，管內(nèi)壁微生物及結(jié)垢都比較嚴(yán)重，因此隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)，在換熱效果上不銹鋼螺紋管更具優(yōu)勢(shì)。 小結(jié)　　通過(guò)我廠凝結(jié)器采用不銹鋼螺紋管直接換管的使用效果可知：在同等換熱面積和運(yùn)行工況下，不銹鋼螺紋管比銅管具有換熱效果好、使用壽命長(zhǎng)、長(zhǎng)期運(yùn)行管壁清潔度高、維護(hù)費(fèi)用低等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此不管是在新建機(jī)組還是老廠改造，都極具推廣價(jià)值。 包頭第一熱電廠100MW汽輪機(jī)凝結(jié)器不銹鋼管改造使用情況 我廠7125MW汽輪機(jī)凝結(jié)器分別于2002002004年初銅管直接更換為武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司生產(chǎn)的不銹鋼管，經(jīng)運(yùn)行后證明不銹鋼管換熱效果優(yōu)于鋼管，在發(fā)電廠換熱器上具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。 　　由于我廠凝結(jié)器的冷卻水為黃河水，因黃河水質(zhì)的含氨量高、含沙量大，對(duì)近水口側(cè)的銅管沖刷腐蝕嚴(yán)重，造成了銅管泄漏頻繁，堵管超標(biāo)，真空度降低，影響了機(jī)組的整體經(jīng)濟(jì)性，于是決定對(duì)銅管進(jìn)行更換?！　“撞讳P鋼薄壁管國(guó)產(chǎn)化以后，淡水地區(qū)對(duì)凝結(jié)器的換管就有了銅管和不銹鋼管兩種選擇，以下是根據(jù)《火力發(fā)電廠凝結(jié)器選材導(dǎo)則》對(duì)兩種管材進(jìn)行的性能對(duì)比：材質(zhì)狀態(tài)抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率%彈性模量GPa水中允許Cl含量mg/L允許流速m／s最高最低HSn701軟≥295≥147≥381081501TP304退火≥515≥205≥35193200TP316退火≥515≥205≥351931000　　通過(guò)上表可以看出不銹鋼材質(zhì)較銅管有明顯的優(yōu)越性，在考慮我廠的水質(zhì)的實(shí)際情況后確定使用TP316不銹鋼。經(jīng)對(duì)廠家的生產(chǎn)工藝及整體實(shí)力的嚴(yán)格考察后，我廠決定使用武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司生產(chǎn)的不銹鋼管對(duì)凝結(jié)器銅管進(jìn)行更換。　　改造后發(fā)現(xiàn)凝結(jié)器的運(yùn)行狀況大大改善，提高了真空度，縮小了端差，對(duì)銅管破壞嚴(yán)重的沖刷腐蝕的問(wèn)題現(xiàn)在不存在了，使其整體的經(jīng)濟(jì)性提高了很多，于是我廠繼續(xù)委托武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司在2002及2004年分別對(duì)7125MW的汽輪機(jī)凝結(jié)器進(jìn)行了不銹鋼管的更換?！　∈褂弥两?，我們認(rèn)為武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司生產(chǎn)的不銹鋼與銅管相比具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)： 耐沖刷、腐蝕性優(yōu)于銅管　　由于不銹鋼管的高強(qiáng)度特性，使其不論在汽側(cè)的高速蒸汽沖擊還是在進(jìn)水側(cè)的沖刷，其表現(xiàn)都優(yōu)于銅管；而且黃河水含氨量高、含沙量大，而銅管對(duì)氨腐蝕較為敏感、又軟，是造成進(jìn)水口及空冷區(qū)銅管泄漏頻繁的主要原因，而不銹鋼管在使用中則沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，解決了困擾我廠多年的一道難題。 抗振動(dòng)性和抗結(jié)垢優(yōu)于銅管　　汽輪機(jī)排出的蒸汽是產(chǎn)生管子振動(dòng)的主要原因，由于不銹鋼管的硬度要遠(yuǎn)大于銅管，所以抗振動(dòng)性也優(yōu)于銅管；而且我們?cè)陂L(zhǎng)期使用后檢查不銹鋼管內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)其結(jié)垢遠(yuǎn)不像銅管那樣嚴(yán)重，所以也無(wú)需像銅管那樣進(jìn)行酸洗，我們認(rèn)為不銹鋼管的這種不易結(jié)垢性要?dú)w功于其光滑的表面。 傳熱性能好　　銅管的導(dǎo)熱率無(wú)疑是高于不銹鋼管的，但我們使用的不銹鋼管壁薄，且表面光滑則彌補(bǔ)了這—缺點(diǎn)。首先，我們知道結(jié)垢所產(chǎn)生的熱阻，要遠(yuǎn)大于材質(zhì)產(chǎn)生的熱阻，而高光潔度的不銹鋼管壁具有不易結(jié)垢的特性，所以這一優(yōu)點(diǎn)與銅管長(zhǎng)時(shí)間使用結(jié)垢嚴(yán)重的缺點(diǎn)相比，其傳熱效果就大大提高了。其次，由于不銹鋼管較高的機(jī)械強(qiáng)度特性，使其可以設(shè)計(jì)較薄的管壁(，)，彌補(bǔ)了不銹鋼材質(zhì)自身導(dǎo)熱性不如銅管的弱點(diǎn)?！　「鶕?jù)以上分析，在加上銅管鍍膜形成的熱阻，不銹鋼管在實(shí)際使用中的換熱性能是優(yōu)于銅管的。 不銹鋼管的維護(hù)費(fèi)用低　　銅管在安裝后必須進(jìn)行酸洗造膜，而且每年都要進(jìn)行補(bǔ)膜。因?yàn)殂~管怕酸，所以這樣又會(huì)傷害銅管自身，影響其使用的壽命，而使有不銹鋼管后就不存在這些問(wèn)題了，即省了一筆每年都需的不小的費(fèi)用，又不會(huì)影響生產(chǎn)。　　因此，綜合我廠凝結(jié)器的實(shí)際運(yùn)行效果可知：在同等換熱面積和運(yùn)行工況下，武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司生產(chǎn)的不銹鋼管比銅管的換熱效果好、使用壽命長(zhǎng)、長(zhǎng)期運(yùn)行管壁不易結(jié)垢、清潔度高、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，使其不論是在新建機(jī)組還是老機(jī)組改造上，都是我們值得使用的產(chǎn)品。綜上所述，我廠認(rèn)為武漢高遠(yuǎn)不銹鋼管有限公司技術(shù)過(guò)硬，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量可靠。同時(shí)高效的施上隊(duì)伍又能在時(shí)間緊迫的大修期內(nèi)高質(zhì)量的完成改造任務(wù)，是我們優(yōu)秀的合作伙伴。11 結(jié)論灤河發(fā)電廠兩臺(tái)100MW凝汽器銅管情況和兩個(gè)兄弟廠有很多相似之處，看了他們將凝汽器銅管更換為不銹鋼螺紋管的成功經(jīng)驗(yàn)后，我們就更加信心十足了。綜上所述，不銹鋼螺紋管（又稱強(qiáng)化換熱管）性能為： 不銹鋼波紋管比銅管的總體傳熱系數(shù)提高25~30%。 不銹鋼抗沖擊、抗腐蝕、抗結(jié)垢及抗震性能均優(yōu)于銅管。 不銹鋼波紋管安裝簡(jiǎn)便，直接與管板脹接，脹好率100%，并可直接更換銅管。 不銹鋼管既可采用膠球清洗，也可進(jìn)行酸洗。通過(guò)性價(jià)比，不銹鋼波紋管因抗腐蝕性強(qiáng)，使壽命大大延長(zhǎng)，一般使用壽命大于20年，而銅基合金壽命只有10年左右。因此結(jié)合不銹鋼管廠家的建議，另外我們還咨詢了幾個(gè)使用不銹鋼管具有成功經(jīng)驗(yàn)的兄弟廠，我們認(rèn)為灤河發(fā)電廠兩臺(tái)100MW凝汽式機(jī)組的凝汽器銅管可以更換為TP304型不銹鋼螺紋管。注：參考文獻(xiàn)：《火力發(fā)電廠技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)匯編》：DL/T 7122000《火力發(fā)電廠凝汽器管選材導(dǎo)則》 中國(guó)電力出版社：《汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)》