火力发电厂凝汽器射弹清洗技术简介.doc

火力发电厂凝汽器射弹清洗技术简介
      技术 
2008-10-23
凝汽器快速清洗专家
快速高效清洗凝汽器
火力发电厂最好的凝汽器清洗技术
快速       安全
经济  高效
国家电力公司热工研究院大力推广项目
凝汽器，真不是个省心的玩意！！！
它曾经让我们烦恼不堪，又无可奈何！！！
各位电厂同仁对凝汽器这个高大笨重的铁疙瘩并不陌生，它就像一个巨大的黑洞，贪娈地吞噬着无穷无尽的热能，电厂有65%左右的热能被它无情地挥霍在循环水池里，散发到空气中，所以中小型纯凝电厂的循环热效率一般在30%左右。但是，凝汽器又是朗肯循环不可缺少的一环，缺了它，排气真空无法获得，发电循环无法实现。为了获取最大焓降，降低排汽背压，增加同等汽量条件下的发电量，就必须保持最有利真空，即尽量保持高真空运行。
凝汽器的热交换效率至关重要，而热交换率取决于两个因素：一是循环水量，即合适的循环倍率（一般为50—70）；二是凝汽器铜管的热阻，即管壁清洁程度。铜管结垢脏污就会造成热交换能力的下降，真空随之降低，经常被迫停机清洗或半边清洗，虽然清洗凝汽器的标准各厂不一定统一，一般端差（排汽温度—循环水出水温度）到了14°C以上就要考虑清洗凝汽器， 对水质条件差的电厂，每台凝汽器半面清洗周期：冬天2—3个月，夏天可能就能维持个把月。
频繁的清洗让领导操心费力，工人疲惫不堪；为降低凝汽器铜管的结垢速度，改善循环水质，电厂一般都向循环水池加缓蚀阻垢剂、粘泥剥离剂、杀菌灭藻剂等，有时还要添加硫酸，这些药品价格不斐（一台15MW机组一年的药品花费约14—16万元），而由于化学处理只能延缓结垢速度，不能彻底防止结垢和铜管粘泥和脏污的形成，凝汽器清洗仍然是在所难免。几年后，铜管结了硬垢，还要进行酸洗，一次酸洗的费用要几万元，而且极大减少了铜管的使用寿命。
如果您的电厂有很多机组，那麽清洗凝汽器，监视控制循环水质等工作就会耗去电厂领导大量的精力来操作这些琐碎的事情，增加许多成本开支（如购买清洗机械，职工加班费和民工工资等）。我们干过生产的同行对此深有体会，常常为清洗的事忙的焦头烂额。此外，由于清洗不及时，造成真空下降，汽耗增加，由此而带来的经济损失更是无法估量。问题的关键如何始终保持凝汽器铜管的清洁度，快速高效地解决清洗问题。
凝汽器射弹清洗技术，这就是解除我们烦恼的灵丹妙药，其快速清洗除垢的效果简直神了。该产品实用性强，经得起现场检验，清洗效果显著能极大改善凝汽器的运行环境，对长久保持高真空和降低汽耗率起到根本性的保障作用。在节省清洗投入和降低工人劳动强度，减少机组停运次数等方面的所起的作用更是无可替代。凝汽器射弹清洗技术面世推广以来，电厂领导从将信将疑到完全信服，运行工人啧啧称奇，检修工人感谢厂里做了一件好事，省却了他们大量的劳动，感叹科技确实是第一生产力。
一、发电厂凝汽器清洗的重要性：
凝汽器是火力、原子能发电厂最重要的冷却器，它既可以在排汽部分建立和保持真空，提高机组的出力和效率，又可回收大量的凝结水供给锅炉再循环利用，其交换性能的优劣直接影响发电厂的热效率。
根据国家电力公司热工研究院的分析表明，火力发电厂汽轮机凝汽器的真空度下降0.0035MPa，将造成锅炉燃料消耗2％的增长。以一台30万千瓦发电机组为例，仅此一项每年将多耗1万4千吨标准煤，按600元/吨煤计，每年煤炭浪费的直接损失将超过800万人民币;按供电煤耗380克/度电和上网电价0.35元/度电计算，1万4千吨煤造成电厂间接损失超过1300万元。即使是一台12MW的小热电机组，年直接损失也超过40万人民币；年电量间接损失超过100万元。
    由图可见，凝汽器和热交换器热量的传导的主要限制瓶颈在管道的水侧。凝汽器铜管内表面的沉积物，粘物、泥浆、水藻和壳类、微生物沉积在管路中将降低冷凝器的功效，使端差增大。清洗凝汽器管能大大提高发电机组的效率。因此，定期清洗凝汽器是至关重要的。
长期以来，如何快速、安全、高效地清洗冷凝器、热交换器管系的问题一直困扰着热能工程师和检修技师们。以往采用的胶球清洗、人工捅洗、高压水冲洗、酸洗等方法，均无法达到理想效果，而且工序烦琐，检修时间长，使机组效率受到影响，给电厂造成巨大损失。
二、国内发电厂凝汽器清洗的现状和存在问题：
1．循环冷却水化学处理：国内电厂目前普遍采取循环水系统投加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂以及粘泥剥离剂的化学处理方法来延缓凝汽器结垢速度和洁净度，但是凝汽器结垢和铜管脏污的问题仍然得不到彻底解决，尤其是夏季，凝汽器结垢速度加快，菌藻类污染严重，严重影响凝汽器热交换效果，导致发电机组真空和负荷大幅降低，对发电机组的经济运行造成了很大影响。
2、胶球冲洗，由于胶球的清洗效果不佳和胶球回收率偏低而放弃使用。
3、人工捅洗，只能清除黏结力不强的泥沙和部分轻微水垢，不仅清洗时间长、劳动强度大、对铜管的机械损伤较严重，而且没有除尽的老垢又作为晶核，加快了结垢速度。
4、高压水射流清洗，高压水由于压力高，操作不当时易对凝汽器管道涨接口产生松弛作用而最终导致凝汽器管口泄漏；喷射的高压水由于压力沿管道长度方向衰减迅速，操作工艺不严格时，往往中间段和末段管道清洗效果不是很理想，而且凝汽器管结垢得不到有效清理。对运行时间较长的老机组，有点蚀或其他缺陷造成管道壁厚减簿时，高压水易引起缺陷扩大或加剧。对水质脏污冷却的凝汽器，由于停机时留存在管内泥沙量相对较高，高压水射流清洗时高速泥沙冲刷易引起管产生磨损和划痕。
4、当循环水化学加药处理出现问题，造成凝汽器结垢严重后，只能采取酸洗的办法来解决，酸洗要经过试压→水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜等一系列繁琐程序，而且酸液配置浓度和酸洗时间很难把握，造成酸洗效果要么除垢不彻底，不能根本解决结垢问题，要么导致铜管腐蚀，降低设备寿命，因此，电厂在凝汽器化学清洗上都非常慎重，轻易不予采用。
以上传统的凝汽器清洗方法。一个是难以清洗干净，再一个是无法检测。到底有没有洗干净，自己心里没数，只能看看或摸摸管口，对于管路的中间部分无法检验。必须检验时，只好破坏管路，把管子锯断，看里面清洁度怎样，结果发现还是没有清洗干净。自从有了凝汽器射弹清洗技术后，以上问题都可以全部解决了。
三、凝汽器射弹清洗技术简介：
凝汽器射弹清洗技术是国家电力公司热工研究院针对凝汽器用材特点及国内凝汽器清洗存在问题，吸收国外先进工业清洗技术研制设计的新型工业换热器、凝汽器用清洗技术。
该技术广泛应用于火力发电厂、核电站、石油化工厂中的热交换器、凝汽器的清洗。目前，该技术在国内电力领域推广成效显著，广东核电有限公司、秦山核电站、广东沙角B发电厂、华能丹东电厂、华能南通电厂、湖北青山热电厂等单位的凝汽器铜、钛管、不锈钢管清洗均采用该清洗技术。
该技术采用独特的清洗工艺，管路清洁弹放入有沉积物的管路中，并通过气水冲击式射弹清洗器利用气水混流将弹射过每根管路，在弹前形成“气水前锋”。每个清洁弹由中心柱和七组清洗园片构成，能自动调整到管路直径的尺寸。每组园片有四个列片相互咬合和重叠，弹头部有四个射流孔，使得清洁弹前进时发生旋转，即使管路中有大量的污垢，弹也能高速旋转、缓慢推进，以保障清洗园片刮净管路内壁，而不会在管路中被堵塞。每个清洗园片刮下管壁上的沉积物，并把它们夹在园片中间带出管路。清洁弹是由特殊聚乙烯材料制作而成，保证具有极好的刮片边缘磨损性能，使清洗园片在工作时不损坏管路内壁。轻易去除污垢层。具有清洗速度快，除垢彻底、无腐蚀等特点。在电厂凝汽器清洗领域号称“凝汽器快速清洗专家”。
四、凝汽器射弹清洗技术特点：
1、快速：两个人同时进行清洗操作，每小时可清洗1000根凝汽器管子。清洗时，可以分甲、乙侧轮流清洗，无须停机，大大缩短凝汽器检修时间。特别适合火电厂夏季凝汽器真空不良时，半侧带负荷不停机抢修清洗（凝汽器有人孔门可免拆端盖清洗）。
2、安全：特殊聚乙烯材质－安全、不损伤管路和管板胀口。特别适用于发电厂凝汽器薄壁铜管、钛管的清洗。
3、高效：一般而言，清洗弹头一次通过管道即完成清洗，对于污垢量较大的管道或首次清洗，可再重复清洗一次，对于个别被泥沙堵死，已经看不到对面灯光的管子，在放入弹清洗前，先打一次空枪。通过一次清洗，效果明显。多次清洗，端差明显降低，极大提高机组效率。
4、易检验：清洗弹将凝汽器管路污垢彻底带出管路，清洗效果显著，检验清洗效果更是一目了然。
5、成本低：清洗价格同行业最低。
五、凝汽器清洗服务方式和价格：
1、目前该清洗技术已在广东、江苏、湖北、山东、河南、辽宁、浙江等省市普及推广，清洗效果反馈良好，技术成熟，为在河北地区迅速推广凝汽器射弹清洗技术，对有清洗意向的用户，对第一次采用凝汽器射弹清洗的用户实行先清洗，检验清洗效果后再收费的方式进行，如果清洗效果不佳达不到用户要求，可拒付清洗费用。
2、清洗弹规格表：
备注：（如用户有特殊要求，可根据需要定制专用弹）
（1）毛刷清洗弹：（有效清洗管路粘泥、菌藻类污垢，常规维护清洗）
型号
                       规 格（毫米）

Φ20
Φ24
Φ26
Φ28
Φ33
Φ50
Φ52
Φ55
Φ60
 －
 －
（2）ETaPRO螺旋弹：（有效清洗管路软垢及薄垢，普遍采用）
型号
                       规 格（毫米）

Φ16
Φ17
Φ18
Φ20
Φ22
Φ23
Φ24
Φ25
Φ28
Φ30
Φ31

Φ33
Φ50
Φ52
Φ55
Φ60
 －
 －
 －
 －
 －
 －
（3）金属清洗弹：（有效清洗管路硬垢及厚垢，不建议采用）
型号
                       规 格（毫米）

Φ16
Φ17
Φ18
Φ20
Φ22
Φ23
Φ24
Φ25
Φ28
 －
 －
3、凝汽器射弹清洗价格表：（不含税）
管路规格
污染情况
采用弹类别
清洗价格

Φ16--Φ22mm
淤积物或泥沙
毛刷清洗弹
3元/根
软垢或薄垢
ETaPRO螺旋弹
4元/根
硬垢或厚垢
金属清洗弹
10元/根

Φ23--Φ28mm
淤积物或泥沙
毛刷清洗弹
5元/根
软垢或薄垢
ETaPRO螺旋弹
6元/根
硬垢或厚垢
金属清洗弹
15元/根

Φ30--Φ60mm
淤积物或泥沙
毛刷清洗弹
6元/根
软垢或薄垢
ETaPRO螺旋弹
8元/根
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4、凝汽器射弹清洗包年服务价格表：（不含税）
（1）包年服务：12元/根/年;（不论凝汽器管径规格，机组容量大小）
备注：建议用户采用凝汽器射弹清洗包年服务，时常保持凝汽器最有利真空，确保机组最经济运行。
（2）包年服务承诺:
第一、每月，派出一名汽机专业技术人员到用户了解凝汽器运行和机组真空情况，发现凝汽器有脏污的苗头，及时和用户协调在低负荷时半侧清洗或利用检修时间全面清洗，确保用户凝汽器真空时常保持最有利真空，实现机组的最经济运行。
第二、用户随叫随到，根据用户要求随时负责清洗。 
凝汽器射弹清洗国内部分用户业绩
编号
省份
使用单位
机组容量
使用场合
管 型
备 注
1
江苏
华能南通电厂
4×350MW
凝汽器、闭冷器
钛管、铜管
长江水冷却
2
江苏
南京下关电厂
2×125MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
3
江苏
南京热电厂
4×125MW
凝汽器、冷却器
铜管
长江水冷却
4
江苏
泰兴沿江电厂
4×50MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
5
江苏
射阳港发电厂
4×135MW
凝汽器
钛管
海水冷却
6
江苏
利港发电厂
4×300MW
凝汽器、闭冷器
钛管
长江水冷却
7
江苏
美亚热电公司
2×12MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
8
江苏
玖龙（太仓）纸业
2×50MW
凝汽器
钛管
长江水冷却
9
江苏
南通新兴热电公司
2×12MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
10
江苏
徐州南区热电有限公司
2×18MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
11
湖北
青山热电厂
2×125MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
12
湖北
黄石发电厂
1×200MW
凝汽器
铜管
长江水冷却
13
湖北
新汉发电公司
4×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
14
湖南
长沙通达公司
4×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
15
湖南
湘益发电有限公司
4×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
16
湖南
耒阳发电有限公司
4×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
17
湖南
石门发电有限公司
2×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
18
山东
淄博南定电厂
2×135MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
19
山东
淄博发电厂
2×50MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
20
山东
潍坊发电厂
2×300MW
凝汽器
铜管
江水冷却
21
山东
十里泉发电厂
2×300MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
22
山东
黄岛发电厂
4×300MW
凝汽器
钛管
海水冷却
23
山东
济宁运河电厂
4×100MW
凝汽器
铜管
河水冷却
24
浙江
秦山核电站
1×350MW
凝汽器
钛管
海水冷却
25
浙江
北仑港发电厂
5×600MW
凝汽器
钛管
海水冷却
26
浙江
绍兴热电厂
4×12MW
凝汽器
铜管
河水冷却
27
浙江
宁波中华纸业
2×50MW
凝汽器
铜管
江水冷却
28
河南
姚孟发电厂
4×300MW
凝汽器
铜管、不锈钢管
水库水冷却
29
河南
巩义发电厂
2×50MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
30
河南
焦作电力公司
4×200MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
31
河南
鸭河发电厂
2×330MW
凝汽器
铜管
地下水冷却
32
广东
大亚湾核电站
2×950MW
凝汽器、闭冷器
钛、铜管
海水冷却
33
广东
沙角B发电厂
2×350MW
凝汽器、冷却器
钛管
海水冷却
34
广东
中成热电股份公司
2×60MW
凝汽器
铜管
运河水冷却
35
河北
邯郸纵横钢铁自备电厂
2×15MW
凝汽器、空冷器
不锈钢管
地下水冷却
36
河北
沙河华远冶金自备电厂
1×3MW
凝汽器、空冷器
铜管
水库水冷却
37
河北
邢台内邱顺达发电公司
1×12MW
凝汽器、空冷器
铜管
地下水冷却
38
河北
邢台内邱龙海发电公司
1×15MW
凝汽器、空冷器
铜管
地下水冷却

凝汽器射弹清洗工程案例

徐州苏源金山桥热电公司现场使用情况
1、金山桥热电厂2*18MW国产机组，该厂凝汽器为运河水冷却塔闭式冷却，1号机组自投产运行一年，因凝汽器污垢造成端差大、真空不良，继而影响机组效率，煤耗增大，后选用凝汽器射弹清洗。
2、凝汽器射弹清洗前后对照：
凝汽器青岛汽轮机厂生产，铜管￠20*1mm，3500根，运河水冷却塔闭式冷却
1#机组凝汽器清洗前   真空88—89Kpa    凝汽器端差22度
      凝汽器清洗后   真空95—96Kpa    凝汽器端差10度

浙江海宁宝峰热电公司现场使用情况
1、海宁宝峰热电2*15MW国产机组，该厂凝汽器为运河水冷却塔闭式冷却，1号机组自投产运行一年，因凝汽器胶球清洗系统不正常，污垢造成端差大、真空不良，继而影响机组负荷。后选用凝汽器射弹清洗小热电整体方案（清洗包括凝汽器、冷油器、发电机空冷器）。现该厂已经弃用凝汽器胶球系统，采取射弹清洗包年服务。
2、凝汽器清洗前后对照：
凝汽器青岛捷能汽轮机厂生产，铜管￠20*1mm，3500根，运河水冷却塔闭式冷却
1#机组凝汽器清洗前   真空81—82Kpa    凝汽器端差20度
      凝汽器清洗后   真空92—93Kpa    凝汽器端差6度
      凝汽器清洗后   循环水泵厂用电耗下降：2.4%

江苏如东协鑫环保电厂——不停机清洗凝汽器
1、如东协鑫环保电厂2*15MW国产机组，自投产运行一年，该厂建造阶段了解到国内众多电厂凝汽器胶球系统运行状况大都不良，所以原设计就未配置胶球清洗系统，而使用高压水清洗凝汽器，因管子中、后段清洗效果差、速度慢、劳动强度大而改用凝汽器射弹清洗包年清洗服务，现在该厂采用20—30天（低负荷不停机半侧分两次清洗，免拆凝汽器端盖）凝汽器清洗一次，取得较好的经济效益。
2、凝汽器清洗前后对照：
凝汽器铜管￠20*1mm，3350根，运河水冷却
1#机组凝汽器清洗前   真空89—91Kpa    凝汽器端差22度
      凝汽器清洗后   真空96—97Kpa    凝汽器端差14度
3、节能计算：《按清华大学热能工程系提供的数据估算》
     2台15MW机组每月可回收标准煤400吨（机组满负荷计算），按当月机组日负荷率70%计算浪费的标准煤在280吨/月，按标准煤600元/吨，每月直接损失17万人民币，可见凝汽器不清洗或清洗不彻底的能源浪费是惊人的。

河北高炉煤气发电厂凝汽器清洗案例
1、高炉煤气发电3MW国产机组，循环水与高炉共用地面水池水，无胶球清洗系统，采取循环水加缓蚀阻垢剂处理，不定期高压水枪清洗，投产以来，由于高炉煤气不足，一直低负荷运行，运行4个月期间计划检修2次，高压水枪清洗凝汽器2次，每次清洗后真空能提高2—3 Kpa，运行5个月后高炉煤气充足，机组可以满负荷运行了，但是凝汽器真空严重偏低，机组3000kw负荷时，凝汽器端差30度，真空75—78Kpa，为确保机组安全运行，只好降负荷至2000kw运行，后停机又采取高压水枪射流清洗凝汽器，再次启动，凝汽器端差降低2度，真空仅仅提高了2 Kpa，负荷最高只能在2500kw运行，严重影响企业的经济效益，适逢我们到该厂推广凝汽器射弹清洗技术，根据该厂凝汽器结垢情况，我们提供了对凝汽器铜管进行2次重复射弹清洗（采用ETaPRO螺旋刮片弹）的方案，启停机、拆装端盖、射弹清洗只用了8个小时，清洗完毕机组启动后，端差降到6度，机组满负荷3000 kw运行，凝汽器真空为90 Kpa，老板当天请我们的清洗工人吃饭，并当场结清清洗费用5000元，派专车送清洗工人回家，并明确表示下次清洗要签订包年清洗协议，建立长期合作关系。
2、凝汽器清洗前后对照：
青岛捷能汽轮机厂生产3MW，铜管￠20*1mm，1250根，地表水机力通风冷却塔冷却
凝汽器清洗前   真空70—72Kpa    凝汽器端差30度（满负荷）
凝汽器清洗后   真空91—93Kpa    凝汽器端差6度（满负荷）
3、效益计算：
    清洗后每日机组销售电量增加18000kw.h左右，电价按0.31元计算，企业每日增加效益人民币5600元左右，月效益增加15万元左右。
中小型高焦炉煤气发电厂加强凝汽器清洗的重要性：
目前，在国家提倡发展循环经济的有力政策下，河北唐山地区、邯郸地区的钢铁厂、焦化厂普遍采取回收高焦炉煤气建设企业自备电站，中小型高焦炉煤气发电厂密集，由于高焦炉煤气是回收再利用的能源，所以高焦炉煤气发电厂在成本核算上基本不考虑能源成本，但是由于机组真空不良造成机组不能正常满发、超发使企业经济效益蒙受的巨额损失仍然惊人。
如果凝汽器铜管时常保持洁净，机组保持最有利真空，机组高效运行，那么高焦炉煤气不足时，同样的高焦炉煤气量可以提高发电量的10%甚至30%，即便高焦炉煤气充足，也可避免因为凝汽器真空不良而导致机组不能正常满发、超发的情况发生。