云南解化清洁能源有限公司27万t/a硝酸装置的“四合一”机组是1台型号为DK050/110R的凝汽式汽轮机组，由德国曼透平公司生产，设计参数为：额定功率8159 kW，额定转速7511 r/min，进汽压力3.9 MPa（A），进汽温度440 ℃，排汽压力 0.012 MPa（A）。
该机组2009年12月底投料试车成功，2010年1月5日开车运行到19日，因汽轮机轮室压力从1.8 MPa上升到2.8 MPa，使转速无法维持7511 r/min，最后转速下降，空压机防喘阀动作而系统停车。1月21日机组开车后，仅运行了5 d，轮室压力再次出现上升情况，从2.4 MPa上升到2.8 MPa，转速开始呈下降趋势，无法维持正常操作，立即停车对汽轮机进行解体检查，发现汽轮机喷嘴结垢，汽轮机动静叶片也出现了不同程度的结垢。推断应该是汽轮机所用蒸汽品质不达标导致汽轮机通流部分结垢，引起了汽轮机效率和功率下降，最终导致汽轮机转速无法维持而停车，而蒸汽品质又与锅炉给水品质有直接的关系。
结垢原因排查与分析
汽轮机启动时采用外供的中压蒸汽，而运行正常后采用自产的中压蒸汽，自产蒸汽的锅炉给水有自产的冷凝液及外供的脱盐水，所以锅炉给水基本属于自循环，只需补加少量的脱盐水。另外，为了防止锅炉结垢，还向锅炉汽包内加入了一定浓度的Na3PO4。因此，影响蒸汽品质的可能是脱盐水、蒸汽冷凝液、锅炉排污、加药等因素。为找出具体是何原因引起蒸汽品质超标，对脱盐水、蒸汽冷凝液进行了水质分析，对锅炉排污和Na3PO4加药等情况进行了排查。
（1）经排查，外供蒸汽工艺参数为：压力≥3.1 MPa，温度≥370 ℃，SiO2含量≤20 μg/L，CO2含量＜5 μg/L，Na+≤15 μg/L。可见，外供的蒸汽品质没有问题。
（2）试车时由于脱盐水管还未配好，锅炉一直使用软水，软水品质较差，其电导率、Na+、SiO2含量均超标，尤其是Na+严重超标，致使自产蒸汽溶解盐分多，而钠化合物又极易在汽轮机通流部分沉积。
（3）蒸汽冷凝液属于自产的，而汽轮机启动时采用的是外供蒸汽，其冷凝液取样分析时电导率、Na+、SiO2含量均在指标范围内，所以蒸汽冷凝液并无泄漏的情况发生。而加入脱盐水，装置开始自产蒸汽以后，冷凝液的电导率、Na+、SiO2含量就超出了指标范围。
（4）锅炉的排污频率是每班1次，每次排污20～30 min左右，同时每班都对锅炉汽包进行了分析，以控制汽包加Na3PO4量，使汽包pH一直控制在9.4～11的范围。可见，锅炉排污及Na3PO4加药都没有问题。
通过一系列的排查，最终确认引起汽轮机通流部分结垢的主要原因是试车时锅炉给水采用了软水，而软水的Na+、SiO2含量超标。
结垢的处理
用0.6 MPa饱和蒸汽对汽轮机进行反向冲洗，具体步骤如下：
（1）汽轮机停车后，盘车器保持运行，冷却28 h左右，待气缸温度降低到100 ℃以下，停止盘车器运行；
（2）保持蒸汽冷凝器的冷却水运行；
（3）拆下汽轮机缸体下部导淋阀后的短节，用软管连接，向汽轮机加脱盐水，直到蒸汽冷凝器的液位有上涨趋势时，立即停止加水，并对汽轮机进行泡洗，每隔30 min人工盘车90°；
（4）拆下汽轮机缸体下部的另一导淋阀后的短节，用软管连接，向汽轮机加入0.6 MPa饱和蒸汽，对汽轮机进行煮洗，其间，分析人员每隔30 min对汽轮机缸体下部导淋取样1次，监测水中的不溶物（碳酸钙）或浊度是否上升；
（5）煮洗4 h以上，观察水中不溶物的分析数据，无上升趋势时，停加蒸汽，自然冷却至常温，然后打开汽轮机所有导淋阀，排尽冷凝液；
（6）用空气吹除汽轮机内的冷凝液；
（7）排尽蒸汽冷凝器内的水，然后关闭汽轮机缸体下部导淋阀。
处理效果
通过本次对汽轮机结垢的清洗，同时在运行中加大水质的监测力度，完善检测手段，27万t/a硝酸装置的汽轮机不仅能满负荷运行，而且热效率比大修前提高了近20%，连续半年的运行证明，汽轮机运行状态良好，通流部分结垢现象得到了有效控制。
（云南先锋化工 王海鑫）