重整汽轮机凝汽器换热管国产化升级改造
重整汽轮机凝汽器换热管国产化升级改 造 . 摘要：通过对延安石油化工厂连续重整装置汽轮机凝汽器和抽气冷却器换热管 进行国产化升级改造，极大的缩短备件采购周期，节省检修费用，提高设备管 理水平。 关键词：汽轮机凝汽器 抽气冷却器 国产化 凝结水 真空度 前 言 延安石油化工厂连续重整装置循环氢压缩机（602-K-201）原生产厂商美国 德莱赛兰公司，机型D18R6S；配套汽轮机生产厂商德国西门子公司，机型 SST300-V28。由于多年连续运行，汽轮机凝汽器（制造国家：INDONESIA）和抽 气冷却器（生产厂家：ANA-Verfahrenstechnik GnbH）换热管腐蚀严重，影响 并制约重整装置的长周期平稳运行。为积极做出响应炼化公司提出的设备管理新思 路、新方法，加快进口设备国产化进程，故对重整循环氢压缩机汽轮机凝汽器 和抽气冷却器换热管进行国产化升级改造。 一、机组运行简介 循环氢压缩机（602-K-201）是120 万吨/年连续重整装置的关键设备，其 作用是维持重整反应所需的循环氢流量，保证重整反应顺顺利利地进行，并将重整反 应生成氢气送至重整氢增压机，加压后送至其他装置。 压缩机由凝汽式汽轮机驱动，主蒸汽进入汽轮机做功后，排汽进入凝汽器 与循环水在真空下换热生成凝结水，进出口形成较高压差，以提高汽轮机的运 . 行效率。凝结水由冷凝水泵送出，经过抽气冷却器对抽气蒸汽进行冷却，最终 并入凝结水管网，工作流程如图1 所示。凝汽器在汽轮机的热力循环中起到冷 源的作用，降低汽轮机排气温度和排气压力。保持汽轮机排汽口高度真空，并 将汽轮机排汽凝结水送至管网，重复利用，构成一个完整的循环。 图1 汽轮机蒸汽工作流程图 二、问题分析 由于连续重整装置循环氢压缩机（602-K-201）凝汽器和抽气冷却器自 2009 年装置建成投产运行至现在，凝汽器换热管腐蚀严重，曾多次出现内漏， 导致循环水漏入凝结水中，极度影响凝结水（除盐水）的品质，凝汽器冷却效 果下降；抽气冷却器凝结水又向抽气蒸汽泄漏，导致抽气冷却器冷却效果下降， 抽真空效果差，引起汽轮机线KPa），带来联锁停 机的风险，极度影响并制约重整装置的长周期平稳运行。 . 图2 凝汽器换热管损伤图 进口设备更换需整台进行采购，且采购周期长，设备采购价格和运输成本 高，现场施工难度大，检修进度没办法掌握。进口设备无详细图纸，结构较为复杂， 测绘难度大。 三、解决方案 通过比对分析，进行技术论证和风险评估后，2020 年大检修期间决定对凝 汽器和抽气冷却器换热管进行国产化改造，不改变设备结构，利用原凝汽器和 抽汽冷却器壳体，对换热管来更换，并对换热管材质进行升级。采购国内厂 家高质量换热管代替原厂进口换热管，并将换热管材质由黄铜（HSn70-1）升级 为白铜（BFe30-1-1），以提高其抗腐蚀和抗老化性能，延长常规使用的寿命，降低检修费用。 两种材质换热管的化学成分比对、分析如下： 表1 黄铜换热管的主要化学成分 黄铜管的主要成分（质量百分数） Cu A1 Sn As B Ni . 69.0 〜71.0 — 0.8 〜 1.3 0.03-0.06 — 表2 铁白铜换热管的主要化学成分 牌号 白铜管的主要成分（质量百分数） Ni Fe Mn BFe30-1-1 29.0 〜32.0 0.5-1.0 0.5 〜1.2 余量 由此可见，白铜较黄铜主要添加元素是镍。根据镍的物理性质，镍具有磁性 和良好的可塑性、抵抗腐蚀能力，近似银白色、硬而有延展性和铁磁性，能够高度 磨光和抗腐蚀。故选用铁白铜（BFe30-1-1）换热管为最佳解决方案。 根据电力行业标准《发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则》凝汽器管的 选材原则，在冷却水水质一定的条件下，凝汽器管的选材根据管材的耐蚀性、 设计使用年数的限制和技术经济性比较确定。根据相同水质条件，两种材质换热管对 水质和允许流速的比对、分析如下： 表3 凝汽器管材所适应的水质及允许流速 管材 水 质 溶解固体 mg/L 氯离子浓度 悬浮物和含 . mg/L 沙量
