凝汽器銅管因產(chǎn)品本身的質(zhì)量問(wèn)題和可能的安裝缺陷，導致凝汽器銅管運行不足半年就出現循環(huán)水泄漏嚴重、凝結水水質(zhì)惡化的現象。經(jīng)檢查發(fā)現，凝汽器黃銅管內壁有點(diǎn)蝕穿孔，內壁有較普遍的藍綠色附著(zhù)物，其腐蝕特點(diǎn)是附著(zhù)物下產(chǎn)生強烈的局部腐蝕及脫鋅，據統計泄漏的銅管已達500余根，無(wú)規則分布在A(yíng). B側進(jìn)水側和出水側區域，并且有繼續蔓延之勢。
對凝汽器銅管進(jìn)行抽檢探傷，共檢測銅管1291根，達到凝汽器銅管總數12904根的10%，其中不合格根數為192根，占抽檢銅管總數的14.87%，超過(guò)抽檢銅管總數的10%以上，表明該凝汽器已不能滿(mǎn)足機組的安全和經(jīng)濟運行的要求。
為保證機組的安全運行，經(jīng)過(guò)電廠(chǎng)和山東電力研究院的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的全面考察、分析、論證，通過(guò)了對凝汽器銅管更換不銹鋼管的改造方案。該設備目前改造已經(jīng)完成，運行情況良好，試驗結果也驗證了改造方案的正確性。

一、改造方案制定

銅管和不銹鋼管各有其特點(diǎn):銅管的傳熱性能好、造價(jià)低，但容易腐蝕、結垢，造成泄漏和傳熱性能下降，導致有效使用壽命降低;不銹鋼管的抗腐蝕和耐沖刷的性能比較好、表面清潔度高、壽命長(cháng)，運行和維護費用較低，但傳熱性能差、造價(jià)高、一次性投資較多。
1.1、傳熱性能
冷卻管材料由不銹鋼代替海軍銅時(shí)，其傳熱變化為:傳熱管汽側放熱條件無(wú)變化;水側由于管內徑變化，管內流速變化，水側換熱系數改變;傳熱管的材料和壁厚引起的管壁熱阻變化，傳導換熱系數變化。
更換不銹鋼管后，采用原有的管板和隔板，循環(huán)水系統不進(jìn)行改造。經(jīng)計算在不同的循環(huán)水量下，不誘鋼的傳熱系數比銅管的傳熱系數低8%-15%,影響真空0.2-0.5kPa。根據凝汽器運行特性，更換管材對真空的影響主要表現在夏季，其它季節的影響較小。另外，由于銅管凝汽器的設計存在3%左右的面積富裕量，不銹鋼凝汽器在冷卻面積上是能夠滿(mǎn)足設計要求的。
1.2、運行因素的影響
在運行一段時(shí)問(wèn)以后，銅管比不銹鋼管更容易結垢(且結垢后不容易潔理)。由于結垢的影響，銅管凝汽器的換熱系數下降較快(有資料表明，運行一年后，銅管凝汽器的換熱系數下降20%左右)，不銹鋼管則不易結垢，結垢后也可以采用多種措施除垢。在相同的運行條件下，受結垢影響，銅管凝汽器換熱性能沒(méi)有明顯的優(yōu)勢。
1.3、可靠性
不銹鋼管的材質(zhì)較銅管好，安裝工藝的可靠性比銅管高，因此在運行過(guò)程中不易發(fā)生泄漏、堵管等質(zhì)量問(wèn)題。減少了凝汽器的運行和維護費用，最保守的估計，每年可節約12萬(wàn)元的藥品費用。
1.4、投資對比
按照目前的市場(chǎng)價(jià)格，更換銅管凝汽器的改造費用224萬(wàn)元，而相應采用TP304不銹鋼管凝汽器的改造費用為256萬(wàn)元，TP316不銹鋼管凝汽器295萬(wàn)元。盡管更換不銹鋼管一次性投資較大，但不銹鋼管的使用壽命長(cháng)、維護費用低，因此，折合到使用年限內的投資，采用不銹鋼管仍是較好的選擇。
1.5、實(shí)際運行性能對比
安徽淮北電廠(chǎng)是較早采用不銹鋼管對凝汽器進(jìn)行改造的電廠(chǎng)，運行已有3年，沒(méi)有進(jìn)行性能試驗，但從同期運行數據對比可以看出，換熱性能略有降低，凝汽器端差稍高，但對凝汽器的真空影響不是很大。

綜合考慮，選用如下方案

選用TP304不銹鋼管(焊接管)替換原凝汽器的HSn-70-1冷凝管，規格分別為25 x 0.6 x 7600和25 x 0.7 x 7600(用于迎汽區及抽空氣區)，其數量應在12904根的基礎上有2-3%的裕量。

二、管材供貨及驗收要求

供方對管材的生產(chǎn)、檢驗、包裝和保管應符合ASTM249-98. A450. A262及相關(guān)標準(本規范另有規定除外)，并提供各項指標檢驗報告及產(chǎn)品合格證。
2.1、凝汽器冷凝管必須采取100%在線(xiàn)渦流探傷檢查并符合質(zhì)量要求。渦流探傷頻率:30kHz;參考缺陷:120°的3個(gè)鉆孔，孔徑<0.8mm;孔距>500mm:驗收標準:K<0.8;渦流探傷儀舟檢測50根冷凝管或工作4小時(shí)和每班開(kāi)始、結束時(shí)必須用標準參考缺陷樣管進(jìn)行校驗。
2.2、不銹鋼冷凝管在焊接后需立即進(jìn)行在線(xiàn)鼓終熱處理(熱處理最低溫度為1050℃)，熱處理方式為氣體保護下光亮退火。
2.3、在不銹鋼冷凝管現場(chǎng)交付時(shí)須提供該批不銹鋼冷凝管的爐批號、化學(xué)成分報告(每爐鋼取一根不銹鋼管進(jìn)行成分分析)和生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量檢驗記錄，拉伸性能、硬度、反向彎曲、壓扁、卷邊等試驗記錄;必要時(shí)應提供原始記錄數據。
2.4、供貨方應提供進(jìn)行選材和質(zhì)n.檢驗的相關(guān)標準。
2.5、使用部門(mén)在驗收管材時(shí).對一些必要的復核項目，應進(jìn)行抽查檢驗。重點(diǎn)檢驗的項目如下：管材的化學(xué)成份。管材尺寸及其允許偏差、管材的橢圓度和彎曲度等。管材內外表面的目視檢查:成品不銹鋼管的兩端面須光滑而無(wú)毛口，管子彎曲度在每900mm長(cháng)度上不得超過(guò)0. 8mm。按《火力發(fā)電廠(chǎng)凝汽器管選材導則》DL/T712-2000有關(guān)內容進(jìn)行要嚴格按規程予以驗收。機械試驗:拉伸試驗、壓扁試驗、翻邊試驗、反向彎曲試驗、硬度試驗、水壓或無(wú)損檢測試驗、晶間腐蝕試驗等。按AST11 A249規定管子在焊接后，最終熱處理之前鋼管應進(jìn)行冷加工。

三、安裝要求

3.1、凝汽器不銹鋼管的安裝必須符合中華人民共和國行業(yè)標準DL5011-02《電力建設施工及驗收技術(shù)規范一汽輪機篇》的相關(guān)內容。
3.2、參加換管的施工、檢驗、試驗人員必須是熟悉該項工作的熟練工作人員。必須使用專(zhuān)用工器具(如脹管機、切管刀、管端銑平刀、引管器等)、符合要求的測量工具、配備相關(guān)的試驗器械。
3.3、安裝施工前，按照施工方案中的脹管工藝進(jìn)行脹管試驗，拉脫力不小于原銅管的拉脫力。施工過(guò)程中，施工方必須接受技術(shù)部門(mén)的監督。
3.4、更換過(guò)程中，脹管施工必須分區進(jìn)行，防止管板變形。凝汽器管板必須開(kāi)一道U型槽。不銹鋼冷凝管在脹管過(guò)程中不得出現過(guò)脹或欠脹，每根冷凝管的補脹次數不得超過(guò)兩次。
3.5、施工、檢查、檢驗、試驗及其它有關(guān)記錄應齊全、完整、清晰。安裝完成后，全部管口的外觀(guān)應均勻一致，翻邊須光滑、平整，高度適中，不得存在毛刺、皺折和裂紋。
3.6、水壓試驗:水位高度為高于凝汽器頂排冷凝管100cm以上，時(shí)間保持24小時(shí)后進(jìn)行檢查，冷凝管及脹口須無(wú)滲漏現象。

四、凝汽器支撐彈簧調整

凝汽器改造后，由于不銹鋼管壁厚減小，凝汽器重量減輕，影響低壓缸向上移位，很容易引起轉子振動(dòng)，故對凝汽器支撐彈簧調整，調整員由試驗確定。

五、改造前后凝汽器重要數據對比分析

5.1、改造前后凝汽器運行參數對照表為了比較凝汽器改造前后性能的變化，在凝汽器改造前、后分別進(jìn)行了性能試驗，試驗的計算結果。
5.2、數據分析
(1)凝汽器傳熱端差:改造后凝汽器的端差最大5.05℃,最小3.95℃，其平均值和改造前相比稍有增大，但仍滿(mǎn)足原凝汽器的設計要求，說(shuō)明凝汽器的換熱性能還是比較好的。
(2)循環(huán)冷卻水的溫升:改造后循環(huán)水溫升變小了，其主要原因是循環(huán)水泵改造后流最比原來(lái)增大了，其次是本次試驗的環(huán)境溫度和改造前相比溫度較低，這從另外一個(gè)側面也說(shuō)明凝汽器的換熱性能沒(méi)有發(fā)生大的變化。
(3)凝汽器的傳熱系數:從計算的結果來(lái)看，改造后的凝汽器的總的傳熱系數比原來(lái)下降了，在不同的循環(huán)水流旱下分別下降1.53%-15.48%不等，主要是兩個(gè)方面引起的，一個(gè)方面不銹鋼管的導熱系數比銅管的導熱系數要低很多，另一個(gè)方面不銹鋼管的壁厚比銅管的壁厚薄(原來(lái)1mm，現在0.6-0.7mm)，因此不銹鋼管水側通流面積增大了，相應循環(huán)水的流速變小，引起對流換熱系數變小。
(4)還可以石出，隨著(zhù)管內循環(huán)水流速的增大，換熱系數的減小程度越小，當循環(huán)水流速接近或超過(guò)設計的速度時(shí)，換熱系數減小的就不明顯，當循環(huán)水的流速為2. 280m /s時(shí)，其傳熱系數達到了3464 W /(m2℃)，和設計工況下的傳熱系數(3159W / (m2℃))相比還增大了。這說(shuō)明循環(huán)水的流速對不銹鋼管凝汽器的傳熱系數的影響非常敏感。

六、結論

6.1、通過(guò)凝汽器改造前后的性能試驗結果對比和近期運行情況石，本臺凝汽器不銹鋼管代替銅管的改造是成功的，值得推廣。
6.2、不銹鋼管具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐高速水流的沖刷性和抗氣蝕性將很大程度地提高冷卻管的壽命，從而相應提高凝汽器的壽命;
6.3、不銹鋼管開(kāi)槽脹接工藝手段大大降低了凝汽器泄漏的可能性，凝汽器的無(wú)泄漏、長(cháng)期安全運行，可避免機組因凝汽器原因而帶來(lái)的停機、檢修等額外損失。因此，從長(cháng)期安全運行經(jīng)濟角度上看，不銹鋼管凝汽器是我國凝汽器發(fā)展的一個(gè)趨勢。

七、日常維護及注意事項

7.1、要避免冷卻水長(cháng)期低流速運行或長(cháng)期停留在凝汽器內，否則可能降低不銹鋼管的耐腐蝕性，流速還對不銹鋼的點(diǎn)蝕電位、維鈍電流有較大影響，更重要的是降低了凝汽器的換熱性能。
7.2、不銹鋼也存在微生物腐蝕，故冷卻水殺菌滅藻問(wèn)題應高度重視。
7.3、不銹鋼管凝汽器應同樣重視防止結垢，膠球清洗裝置要正常投運，并確保膠球回收率。
7.4、水處理的藥劑很多，在選擇時(shí)應考慮其對不銹鋼耐蝕性能的影響，必要時(shí)應做試驗確定。
7.5、由于不銹鋼對Cl-比較敏感，為了有效防止氯化物污染，禁止使用潤滑劑，合成清洗劑和漂清水等，以減少成品管子表面殘余的氯化物。這些措施將使管子受應力腐蝕而破損的機率降到最小。運行過(guò)程中要嚴密監視其含量。