李蕾 高榮（陜西渭河煤化工集團有限責(zé)任公司，陜西渭南714000）

0 引言

2019年8 月，渭化集團在一二期合成氨、尿素、甲醇裝置大檢修過程中，多臺汽輪機在拆檢過程中發(fā)現(xiàn)葉片結(jié)垢嚴(yán)重，認真梳理近來年幾臺汽輪機檢修情況，特別是S2蒸汽驅(qū)動汽輪機，動靜葉片結(jié)垢、腐蝕日益加劇，該問題嚴(yán)重影響汽輪機的使用效率、使用壽命，甚至于對其的使用安全性產(chǎn)生影響。本文主要針對于汽輪機結(jié)垢情況進行分析并具有針對性的提出響應(yīng)的解決方案，能夠在最大程度上提升其的使用效率以及使用安全性，讓其能夠長時間高負荷的進行運轉(zhuǎn)，為企業(yè)發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟效益。

1 汽輪機結(jié)垢的影響

汽輪機在化工生產(chǎn)、火力發(fā)電等行業(yè)有著十分重要的地位，其在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)結(jié)垢情況則會造成以下幾個方面的影響。第一，汽輪機在使用的過程中出現(xiàn)結(jié)垢情況會造成其內(nèi)部的通流面積減小，從而造成汽輪機整體的工作效率降低，影響汽輪機的正常使用。以及根據(jù)有效的數(shù)據(jù)可知，汽輪機的動靜葉在運轉(zhuǎn)中，結(jié)垢的厚度每增加0.11 毫米，汽輪機的工作效率將會降低3%～4%。第二，造成設(shè)備的損壞。汽輪機在應(yīng)用的過程中其所產(chǎn)生的結(jié)垢中有部分侵蝕性的結(jié)垢，這些結(jié)垢會對汽輪機本身產(chǎn)生侵蝕，損壞設(shè)備[1]。第三，造成一定的安全隱患，結(jié)垢累計過程會造成汽輪機運作過程中轉(zhuǎn)子軸向力增大、推力軸承過載出現(xiàn)設(shè)備故障，若緊急切斷系統(tǒng)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)垢，則可能造成調(diào)節(jié)閥、速關(guān)閥卡澀，在運行調(diào)整或需要緊急停車時不能快速動作而造成意外事故。所以結(jié)垢不僅對設(shè)備整體的使用產(chǎn)生影響，甚至造成安全隱患。

2 汽輪機結(jié)垢清理方法

汽輪機結(jié)垢的清除是保證機組設(shè)備正常運行、消除隱患的必要前提，常用清除結(jié)垢有以下三種方法。

2.1 飽和濕蒸汽在線清洗

這種方法要求汽輪機轉(zhuǎn)子能夠承受較強沖擊能力，一般多用于化工行業(yè)小功率、高轉(zhuǎn)速的汽輪機清理。在汽輪機運轉(zhuǎn)的工況下進行清洗，濕蒸汽的比重大，對葉片的沖擊力很強，特別是末級葉片的進汽濕度會更大，甚至可能產(chǎn)生大量明水。為了減小對末級葉片的沖擊，必須對進入汽輪機的蒸汽溫度進行合理控制，保證過熱度20～25℃為宜。汽輪機進行在線清洗時的工況與正常運行工況相差較大，隨著清洗過程的進行蒸汽的壓力會有波動，應(yīng)該根據(jù)蒸汽壓力隨時調(diào)節(jié)蒸汽溫度，根據(jù)排汽飽和程度來判斷進汽溫度是否合理。

2.2 機械清理

這種方法需要對汽輪機解體后，吊出轉(zhuǎn)子、隔板后進行，常選擇在機組大檢修時進行，一般采用噴砂方法清理，結(jié)垢不是很嚴(yán)重的情況下，也可以采用人工打磨清理來節(jié)約能成本，但清理效果遠不如噴砂效果好。汽輪機轉(zhuǎn)子清理后建議對其進行無損檢測和動平衡，用于確認是否存在潛在缺陷和防止清理后造成轉(zhuǎn)子運行平衡。

2.3 化學(xué)清理

這種方法也需要設(shè)備拆檢后進行，一般采用5%稀釋鹽酸或檸檬酸，均勻噴灑到結(jié)垢表面，20分鐘用加壓水沖洗即可，如效果不佳，可反復(fù)清理。但這種方面對設(shè)備有一定腐蝕，影響汽輪機運行壽命。

3 汽輪機結(jié)垢原因分析

汽輪機在運作的過程中能夠為設(shè)備提供充足的動力，保證設(shè)備能夠更加穩(wěn)定持續(xù)的運轉(zhuǎn)，而汽輪機在使用的過程中出現(xiàn)結(jié)垢情況將會在極大的程度上影響汽輪機的正常使用，甚至在部分情況下，會造成使用人員的安全事故。故而，針對于汽輪機在使用過程中產(chǎn)生結(jié)垢的因素進行分析，能夠輔助相關(guān)人員解決或者緩解汽輪機結(jié)垢問題，讓汽輪機能夠更好的穩(wěn)定運行。現(xiàn)階段，汽輪機在使用的過程中易于出現(xiàn)結(jié)垢情況有以下幾方面的因素。

3.1 過熱蒸汽品質(zhì)較低

過熱蒸汽品質(zhì)不高指的是汽輪機在運作過程中所使用的蒸汽中含有較多的溶于水的鈉的化合物以及部分不溶于水的化合物，蒸汽在汽輪機中運轉(zhuǎn)的過程中，會由于減壓增壓等活動造成其從水蒸氣中分離，進而造成結(jié)垢情況。以及，部分鍋爐在經(jīng)過長時間的高負荷使用后，其設(shè)備會產(chǎn)生一定的損壞，造成其所產(chǎn)生的蒸汽的品質(zhì)下降，攜帶Na+、SiO2離子嚴(yán)重超標(biāo)，大量的含有較多雜質(zhì)的蒸汽進入汽輪機中，當(dāng)蒸汽在汽輪機流通部位膨脹做功時，機組參數(shù)降低、汽流方向和流速變化，蒸汽攜帶鹽分能力逐漸減弱，在減壓部位或流道變更部位被分離出來，沉積在噴嘴、動葉片和進汽閥等通流部件表面上，形成鹽垢，影響汽輪機的使用質(zhì)量。

3.2 設(shè)備管理不當(dāng)

設(shè)備管理不到位，影響設(shè)備的正常使用，而設(shè)備在存在一定隱患進行運轉(zhuǎn)的過程中易于出現(xiàn)運作不穩(wěn)定情況，提升其結(jié)垢的可能性[2]。如，在進行設(shè)備使用前，相關(guān)的管理人員沒有對設(shè)備的密封性進行檢測，造成鍋爐閥門等地出現(xiàn)滲漏情況，而滲漏部分的雜質(zhì)會對鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽產(chǎn)生污染，造成蒸汽中含有較多的雜質(zhì)，進而易于形成結(jié)垢情況，影響汽輪機的正常使用。

3.3 設(shè)備操作不規(guī)范

汽輪機在運作的過程中需要工藝操作人員的控制與操作，而部分經(jīng)驗不足的員工在工作的過程中沒有按照汽輪機的使用規(guī)范進行汽輪機的操作使用，難以保證汽輪機運作的高效性與安全性，進而提升汽輪機使用過程中結(jié)垢的可能性。

4 汽輪機結(jié)垢預(yù)防措施分析

汽輪機在使用的過程中其產(chǎn)生結(jié)垢情況，將會對汽輪機的使用效率甚至于汽輪機的使用安全性產(chǎn)生影響。在上文的敘述中，本文針對于易于造成汽輪機結(jié)垢情況的幾個因素進行分析，而在本段的敘述中，將針對上文所分析出的內(nèi)容更具有針對性的提出響應(yīng)的解決方案，以保證汽輪機能夠正常的投入使用。

4.1 提升蒸汽品質(zhì)

完善企業(yè)分析化驗體制的完善程度，要求其相關(guān)人員在汽輪機運轉(zhuǎn)的過程中需要嚴(yán)格的對其所產(chǎn)生的蒸汽進行全方位的監(jiān)督，并在蒸汽產(chǎn)生特殊情況時，及時的進行采樣與檢測。在最大程度上降低不合格蒸汽進入汽輪機的可能性，從而降低其產(chǎn)生結(jié)垢情況的可能性，讓其能夠更好的投入到使用中。

4.2 重視設(shè)備的維護管理工作

設(shè)備的質(zhì)量是決定汽輪機運行質(zhì)量的重要因素，對設(shè)備的維護也能夠在較大程度上降低設(shè)備產(chǎn)生泄漏，結(jié)垢等情況的幾率，讓設(shè)備能夠更好的投入使用。第一，相關(guān)單位在發(fā)展的過程中需要制定響應(yīng)的設(shè)備管理要求，以及相應(yīng)的責(zé)任制度。要求設(shè)備管理人員按照設(shè)備的管理要求嚴(yán)格的進行設(shè)備的管理工作。同時，要求設(shè)備管理人員對于設(shè)備的使用情況，設(shè)備的維修保養(yǎng)等方面的信息進行詳細的數(shù)據(jù)記錄[3]。為設(shè)備的后期維護、改裝等提供相應(yīng)的信息支持。第二，完善設(shè)備監(jiān)督制度，對設(shè)備的使用情況進行實時的監(jiān)督，并在設(shè)備產(chǎn)生問題的第一時間向相關(guān)人員進行反饋，降低企業(yè)的損失，保證受損設(shè)備能及時的進行更換與維修。讓汽輪機在使用的過程中能夠盡可能的保證自身的高效運轉(zhuǎn)，為設(shè)備提供相應(yīng)的動力支持。

4.3 重視工藝操作人員的培養(yǎng)工作

工藝操作人員按照設(shè)備使用要求進行設(shè)備的操作，能夠在一定程度上降低設(shè)備錯誤使用的可能性，讓設(shè)備能夠更加高效的投入使用，提升設(shè)備的使用安全以及使用壽命，降低其產(chǎn)生結(jié)垢的可能性。這要求相關(guān)部門在設(shè)備使用前需要對工藝操作人員進行更加系統(tǒng)詳細的操作規(guī)范培訓(xùn)教育。最好能夠進行相關(guān)的模擬演示，使工藝操作人員能夠更加的熟悉汽輪機的操作要求，從而更順暢高效的對設(shè)備進行使用。

5 結(jié)語

汽輪機的安全平穩(wěn)運行，對整個化工生產(chǎn)裝置有著十分重要的作用，而汽輪機在使用的過程中出現(xiàn)結(jié)垢情況則會在極大的程度上影響汽輪機的正常使用。而針對易于造成汽輪機結(jié)垢情況的因素進行分析，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施能夠輔助相關(guān)人員更具有針對性的解決問題，使汽輪機安全高效的運行，為生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定運行提供重要保障。