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汽機冷油器采用沖擊式酸洗浸泡的方式，克服了靜態酸洗時銅管內鹽酸濃度隨著反應的進行而逐漸降低的弊病，同時也克服了高壓水沖洗不能徹底清除水側垢污和油側油污的弊病，除垢率達到98%以上，提高了汽機冷油器的冷換效果，解決了夏季必須采用溫度較低的新鮮地下工業水作為冷卻介質的問題，避免了管內垢下腐蝕的隱患，取得了良好的經濟效益.
透平油主要由有機烴類組成，其構成元素主要有C、H、O、N、S等，在機組運行中，作為潤滑劑的透平油就會因為軸瓦的磨損而溫度升高，氣輪機油溫度升高，不僅降低潤滑性能，起不到潤滑作用，而且油溫升高還會造成油質劣化、烴類裂解加速、酸值增加、腐蝕性增強，甚至導致油中機械雜質的增加和油泥生成，這些油泥多數沉積在油箱底部和油質流動緩慢的部位，少數隨著油質的流動，影響到需要潤滑部位潤滑薄膜的形成，增加油質黏度，影響油質散熱，進一步加劇油質劣化.因此，在機組運行中，都用汽機冷油器來冷卻透平油，使透平油有效地發揮其冷卻、潤滑、調整性能，汽機冷油器殼程走油，管程走水，為了節約用水，往往采用循環冷卻水作為冷卻介質，這樣，循環冷卻水水質的好壞，直接影響了汽機冷油器的冷卻效果，如果水質管理不善，就會造成汽機冷油器結垢，降低冷卻效果，甚至發生垢下腐蝕，反應方程式如下：O?+2H?O+4e=4OH-(陰極反應)Cu=Cu2++2e(陽極反應)嚴重的腐蝕能夠造成汽機冷油器銅管穿孔，發生油中進水或水中跑油的事件，所以必須進行徹底清洗，除去銅管表面的垢污.
1、系統概述
齊魯石化公司熱電廠是齊魯石化45萬噸乙烯工程的配套項目，一期工程設置5MW·h-1發電機組4臺，每臺發電機組配有YL40-1型汽機冷油器3臺，設計循環水量30000t·h-1,循環冷卻水采用有機膦系Qs-07作為阻垢緩蝕劑，藥劑濃度控制在50mg·L-1以上，平時控制循環冷卻水的濃縮倍數為3.0～3.5,控制鈣硬與堿度之和小于1000mg·L-1,汽機冷油器出口油溫設計為35～45℃,在銅管表面光潔的條件下，銅管的傳熱效果十分理想.汽機冷油器銅管管徑為中15mm×1mm,全部采用循環冷卻水作為冷卻介質，完全能夠滿足生產的需要.
循環冷卻水的工藝流程見圖1.
圖1循環水系統圖
1992年5月由于灰渣進入循環水系統導致汽機冷油器等冷換設備嚴重結垢，凝汽器平均垢厚0.3～0.5mm.汽機冷油器由于銅管直徑小、流速低結垢更為嚴重，平均結垢1mm以上.分析發現垢物主要成分為碳酸鹽垢.凝汽器結垢，汽輪機真空度迅速降低，發電煤耗上升1g/度.從1993年開始我廠逐步對全廠的凝汽器進行酸洗除垢，同時對汽機冷油器進行檢修刷洗.由于結垢較為嚴重，刷洗效果不夠理想，難以除去管內垢物.雖然銅管內垢物只有1mm厚，但是銅導熱系數為1.3×10?~1.5×10?J/(m2·h),而以碳酸鹽為主要成分的水垢的導熱系數只有0.4～2.5kJ/(m2·h).因此垢物對銅管傳熱效果的影響十分明顯，尤其在每年七八月份的時間受氣溫影響，汽機冷油器入口水溫達到36～37℃,汽機冷油器出口油溫達到45℃以上，無法滿足生產的需要，被迫采用溫度較低的新鮮地下水來代替循環水作為冷卻介質，大量的地下工業水經汽機冷油器換熱后，直接進入涼水塔，造成水塔水位難以控制，不得已把水塔的排污量增加到400t·h-1維持水塔水位.比設計排污量150t·h-1增加了250t·h-1.排污量的增加，不僅造成工業水的浪費，而且造成循環水水質管理的困難，增加了藥劑投加量，使生產成本直線上升.
2、清洗方案的選擇
汽機冷油器的清洗方案很多，主要分為兩類：一是機械清洗的方法；二是化學清洗的方法.機械清洗方法主要采用高壓水槍沖洗的方法，該方法操作簡單、清洗速度快，但由于采用高壓水槍沖洗具有方向性，只有被水流沖射到的地方才能徹底除去垢污，凡是被遮擋的部位無法進行徹底的沖洗，我們曾經采用該方法進行清洗過，發現銅管內水側垢污未徹底除去，內部的銅管由于外部銅管的遮擋，其表面的油泥無法清除.化學清洗是主要采用化學藥劑進行除垢的.一般根據污垢的成分選用價格合適、操作簡單、處理方便的清洗劑和清洗方法，我們針對汽機冷油器銅管表面主要為碳酸鹽垢的特點，采用鹽酸作為清洗劑、LX-9001作銅管緩蝕劑，對于銅管外側的油泥采用堿煮，使難溶于水的油污和油泥水解成易溶于水的有機酸和有機醇.為了加速油污分解，堿煮時通入蒸汽進行拌熱，保持堿煮液溫度60～80℃.
3、汽機冷油器的清洗
3.1垢樣分析
為了保證酸洗效果，在汽機冷油器檢修期間，我們對汽機冷油器水側垢物進行了成分分析，分析結果見表1.
表1汽機冷油器銅管水側垢物成分分析結果
項目水分CaCO?MgCO?Fe?O?SiO?不溶物合計
結果/% 0.0576.93.8 0.850.491698.09
從表1中明顯看出垢物主要成分是CaCO?.
3.2酸洗原理
根據垢物成分，我們決定采用3%～5%(質量分數)的HCl溶液進行酸洗.反應方程式如下：CaCO?+2HCl=CaCl?+CO?イ+H?O反應生成的CO?迅速形成汽泡，對垢物起到了疏松沖刷作用，能夠達到迅速除垢的目的，同時為了避免HCl溶液對汽機冷油器銅管的腐蝕，按照5%的質量分數投加LX-9001銅緩蝕劑.
3.3汽機冷油器的酸洗
3.3.1酸洗方案的制定和系統的連接
根據現場條件，制作加工了一個直徑1.5m以上(或底面積2m2以上)高2.5m的酸槽，并按圖2連接.
圖2酸洗系統圖
3.3.2酸洗液的配制
酸槽中先注入水位為1.6～1.8m高的工業水，然后投加0.5%的LX-9001銅緩蝕劑和3%～5%的HCl溶液.注意，加酸之前一定先在酸槽內配置好緩蝕劑，防止加酸時鹽酸將酸洗槽腐蝕.
3.3.3酸洗
汽機冷油器經天車吊芯吊到酸槽中，一次浸泡后，垢物與HCl溶液發生劇烈的反應，產生大量的氣泡，產生的汽泡從汽機冷油器頂部冒出，2min后吊起汽機冷油器芯.脫離液面1min,再次將汽機冷油器芯吊入酸槽中，浸泡2min,二次吊出后用鋼桿將未通的銅管疏通，經三次酸洗浸泡后，發現不再有汽泡冒出或化驗酸槽中鹽酸濃度恒定時，結束酸洗.酸洗過程中，注意鹽酸濃度會隨著反應的進行逐步降低，應及時補加HCl溶液，使HCl濃度控制在3%～5%(質量分數)范圍內，同時按比例地增加LX-9001緩蝕劑，酸洗結束后用工業水將汽機冷油器芯沖洗干凈，同時用NaOH和Na?PO?將酸洗溶液中和到pH=6～9的范圍排掉.
3.3.4堿煮
在酸槽內配制2m高的2%～5%Na?PO?液(質量分數).將汽機冷油器芯吊入酸槽內同時開啟蒸汽閥通入蒸汽加熱30min后，將汽機冷油器芯吊出，發現汽機冷油器側無油污即可停止堿煮，否則應繼續堿煮，后用清水將汽機冷油器芯沖洗干凈，將堿液中和到pH=6～9后排放.
經過酸洗，汽機冷油器銅管恢復了金屬本色，除垢率為98%,達到了預期目的，避免了直接靜態浸泡酸洗時，銅管內鹽酸濃度隨著反應的進行逐漸降低而導致管內垢物清除不徹底的弊病，也克服了因銅管管徑細使用高壓水沖洗時，不能徹底除去管內垢污和內部銅管外側油污的弊病，有效除去了汽機冷油器已有的垢物，提高了冷換效果，減少了地下水的補加量.酸洗后，年節約工業水36萬噸，減少藥劑損失18噸，節約人民幣99萬元，扣除酸洗費5萬元，實際年節約94萬元.另外，由于汽機冷油器酸洗除垢后，消除了垢下腐蝕，避免了銅管腐蝕穿孔的隱患，保證了設備的安全運行，創造了良好的社會效益.