丁元阳
无锡国联华光电站工程有限公司 江苏无锡 214000
在运行中发现汽轮机做功能力明显下降，在额定负荷下推力瓦温超90℃，机组各抽汽级压力相对升高，无其他可疑原因时，可推定为汽轮机通流部分结垢。
一、通流部分结垢的机理及分布
1、汽轮机内盐类沉积成因
实际运行中，锅炉的新蒸汽并不是绝对的清洁，当带有杂质的新蒸汽进入汽轮机后，在汽轮机内膨胀作功，蒸汽的压力和温度逐级降低，蒸汽中的钠盐和硅酸等杂质的溶解度随压力、温度降低而减小，故当其中某种物质的溶解度降低到低于蒸汽中该物质的含量时，该物质就会结晶析出，在汽轮机的蒸汽通流表面上沉积；同时，在蒸汽流过汽轮机的喷嘴和叶片时，那些细微的浓液滴还能把一些固体杂质微粒一起粘附在蒸汽通流表面上。因此在汽轮机的隔板和叶片上便产生了坚硬的混合附着物。汽轮机内沉积的物质有易溶于水的钠盐，稍溶于水的或不溶于水的SiO2、Fe2O3等。
根据各段抽汽压力均与主蒸汽流量成正比的原理，在运行中通过监视抽汽压力可有效地监督通流部分结垢程度。若在同负荷下各段抽汽压力明显升高则说明该抽汽级以后通流面积减少，汽轮机通流部分结垢严重，需要进行结垢清理。
2、汽轮机各段盐垢取样分析及数理统计
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3、通流部分盐类沉积物的分布特点
根据取样分析数据，分析汽轮机内盐垢分布呈现如下特点:
(1)不同压力级中沉积物量不一样，在汽轮机中除第一级和最后几级积盐量极少外，低压级的积盐量比高压级的多些，靠近中压级及中压级中的某几级所沉积的盐量相对较多。
(2)不同级中沉积物的化学组成不同，其化学组成的分布随汽缸的压力级而不同：高压级中主要有铁盐、硫酸钠盐，中压级中主要有Na2CO3、NaCl、NaOH等，低压级中主要为SiO2。
(3)铁的氧化物，在汽轮机各级中均有沉积，启缸后铁离子进一步氧化形成Fe2O3居多，所以Fe2O3无参考性.
(4)常启、停的机组及供热机组内沉积物量较少。
汽轮机内各级的积盐分布差异，主要与蒸汽的流动工况及盐分溶解特性有关。在汽轮机最前面的一级中，蒸汽参数仍然很高，蒸汽流速快，其中的杂质尚不会从蒸汽中析出或者来不及析出，所以没有沉积物。在汽轮机的最后几级中，由于蒸汽中已含有湿分，杂质就转入湿分中，湿分能冲洗掉汽轮机叶轮上的已析出的物质，所以在这里往往也没有沉积物。
二、汽轮机门杆及通流部分结垢的危害
1、汽轮机通流部分积盐使通流表面变得粗糙，增大蒸汽流动的摩擦损失，降低汽轮机的效率。
2、汽轮机通流部分积盐使蒸汽的通流面积减少，降低汽轮机的出力。
3、盐类沉积在动叶片上，不仅增大叶轮前后的压差，汽转子轴向推力增大，推力轴承超荷，而且影响转子的动平衡，使汽轮机振动加大，甚至造成严重事故。
4、某些盐类物质沉积在叶片上，腐蚀叶片，叶片强度降低，若叠加不平衡引起振动极易引发叶片断裂，引发重大设备损毁。
5、盐类物质沉积在轴封上，使轴封圈卡涩、失去弹性，导致轴封不均匀磨损，增大汽耗。
6、盐类物质沉积主汽门杆上，门杆卡涩，一方面增加了调速系统的迟缓率，运行中出现负荷摆动，另一方面在紧急停机时，关闭动作迟缓，导致汽轮机动态特性偏离；若关闭不严，会造成飞车事故。
三、汽轮机结垢清理方法
汽轮机内部一旦结垢需要停机揭大盖解体各结垢部件，停机机械清理的方法既要投入大量的人力物力，又需要较长的时间，汽轮机年运行时间减少，且积垢难以彻底清除干净。在汽轮机实际运行管理中，利用蒸汽中钠盐的溶解性与蒸汽的压力成正比，与蒸汽的温度成反比的特性，使用低温蒸汽进行清洗，将机内溶于水的盐垢清洗掉，以达到去除盐垢的目的，方便且经济，不失为一种优选方法。但清洗中需要关注以下要领：
1、清洗前制定清洗专项方案，解列、退出低真空保护，降速，调节维持汽轮机低真空，注意观察监视排汽温度。
2、在清洗过程中，按照制定清洗方案定期取样检测凝结水硬度、电导率，根据化验结果来决定维持机组转速的时间以及决定是否继续升速，并判断盐垢的清洗效果，直至凝结水电导率稳定且符合规范。
3、清洗过程中注意监视汽轮机胀差、汽缸膨胀、各轴承振动、轴承温度、轴向位移等参数变化情况，任一参数达到限值，须立即分析原因，必要时终止清洗工作。
四、汽轮机结垢的预防
1、炉水水质监督机制
控制新蒸汽的品质从给水品质开始，沉积盐类中氧化铁来自于给水与凝结水的碳钢管路系统的腐蚀，铜垢主要来源于低压加热器铜管的腐蚀，生产中通过加强凝结器及除氧器的除氧效果来减缓氧的腐蚀。汽轮机凝结水含有各种杂质，这些杂质来自汽轮机本体及碳钢管道的腐蚀以及低压加热器的疏水等，运行中必须严格监督凝结水品质，不合格坚决不回收。
给水进入锅炉后逐渐被加热并产生蒸汽，给水中杂质大部分转移到蒸发区的锅水中，运行中必须严格执行炉水水质监督制度，加强炉内加药管理，按规程及时进行定排、连排，确保炉水水质合格。
2、锅炉平稳运行控制
对于汽包炉，饱和蒸汽污染有蒸汽携带锅水及蒸汽溶解盐类两种方式，而饱和蒸汽的品质直接决定了过热蒸汽的品质，生产管理中，要求尽可能保持在锅炉设计压力、温度参数下稳定运行，对减少蒸汽污染尤为重要。
五、结论
生产中逃逸至蒸汽中的盐分，一部分会在过热器中沉积，另一部分溶解于过热蒸汽中。沉积在过热器中的将影响蒸汽的流动和传热，会导致沉积下管道腐蚀及过热器管道超温；含各类盐分的过热蒸汽带入汽轮机会随着压力的降低而沉积在调节阀、阀杆、叶片、隔板上。阀门上的积盐会使阀门动作失灵并影响其严密性，甚至引起严重的飞车事故；汽轮机叶片上的积盐会减小通流面积，增大转子推力，甚至造成推力瓦烧毁、动静碰触，叠加不平衡振动引发重大设备损毁事故。
所以，必须加强化学水监督，尤其加强钠、硅等的监督，加强除氧效果监督，加强锅炉运行监督，出现汽轮机严重结垢，立即制定方案进行清理，以确保安全生产无事故。
第一作者：丁元阳（1968年11月），男，江苏无锡，无锡国联华光电站工程有限公司，项目经理，工程师，学士学位，研究方向：生产管理、项目管理。