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凝汽器管壁清洗技术
北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012-4-26 15:41:27   
  所属频道:  火力发电    关键词:  凝汽器 清洗 汽轮机
一、凝汽器传热热阻组成及影响分析：
1、凝汽器是汽轮机的主要辅机之一，其状态的优劣直接影响汽轮机的热耗率，所以在部颁检修标准中被列为了大、小修的常规检修项目。对于已投产运行的机组，是通过大、小修恢复机组效率的主要项目之一，尤其是机组小修对效率有提高的只有通过清洗凝汽器方可达到。
2、凝汽器内保持较高的传热效率是提高真空，达到节能降耗，提高机组运行经济性的重要办法，在忽略辐射传热的情况下，表面式凝汽器的总传热热阻有水侧对流换热热阻，管壁的纯导热热阻和汽侧的对流换热热阻三部分组成。
第一、水垢因素。由于无论是地面或地下水都会有一定硬度，换热过程中盐份析出，产生水垢附着在管壁的水侧表面形成我们称之为水垢热阻。采用闭式循环系统的，凝汽器以水垢热阻为主，开式循环系统较轻。
第二、微生物因素。水中含有的微生物在凝汽器的管壁上滋生繁衍并夹杂着污泥造成微生物污染。由于凝汽器管壁温度运行时一般在30-40℃之间，这是各种微生物繁衍的最佳温度，开式循环水系统以微生物热阻为主。
金属、污垢层导热系统如下表：
表一、金属、污垢层导热系数

由上表可见垢层的热阻是黄铜的130倍，即使是很薄的污垢如0.1mm，对传热的影响也是巨大的。
二、凝汽器的清洗范围：
1、新建机组的凝汽器黄铜管宜进行投产前的清洗成膜，其范围包括凝汽器管的水侧和水室。其程序为除油和成膜处理。如果检查铜管内表面有残碳膜，则在成膜处理前可进行除残碳膜清洗处理。
2、当运行机组凝汽器端差超过运行规定时，应安排抽管取样检查外壁有无腐蚀，内部隔板部位铜管的磨损减薄，内壁结垢、黏泥和腐蚀的程度。局部腐蚀泄漏或大面积均匀减薄量达1/3以上厚度时，应先换管再清洗，垢厚不小于0.5mm或污垢导致端差大于8℃时应进行清洗。
3、黄铜管清洗后应进行直接成膜。成膜工艺应根据电厂的实际情况选择。
4、凝汽器中如有部分B30管及不锈钢管清洗后可参与黄铜管成膜。
5、凝汽器中全部是 B30管或不锈钢管或循环水为负硬水，可以在化学清洗后不成膜直接投运，依靠水中溶氧自然钝化。
三、凝汽器各种清洗方法的比较分析
针对上述污染因素，机组在运行中对于不同的循环系统采用的防止污染的方法是：
1、加氯或次氯酸钠，目的是杀死微生物。
2、定期的进行胶球清洗。
A、化学清洗方法(酸洗)
在闭式循环系统中形成的硅酸盐和碳酸盐等较硬的水垢使用本方法。它的特点是清洗彻底，但清洗时要进行系统隔离，要进行预膜处理，残存在管板胀口处的酸易对管口造成腐蚀损坏，而且此方法费用相当高。
1、化学清洗及成膜工艺过程
1)准备工作 ：
a)凝汽器汽侧用除盐水灌水查漏前应先将凝汽器两端的管板吹干，在检查时入发现冷凝管及管口胀接处有泄漏，应及时作出明显标记，然后采取措施予以消除，并确认严密无泄漏方可进行下一道工序。
b)清洗前应根据冷凝管的材质在空抽区和高温区等不同部位各抽一根管检查，了解垢型、垢量及垢下腐蚀情况，确定清洗方案。
c)清洗前的小型模拟试验的清洗液在配置时应考虑清洗水容积和表面积的实际比率、垢量及金属铁离子增大等影响因素。
d)冷凝管口内如有沉积淤泥或堵塞，应先进行人工冲通并冲洗干净，在进行酸洗。人工不能冲通时应进行更换或堵死。
e)废液处理的设施应安装完毕，并能有效地处理废液。
2)碱洗及水冲洗(必要时)：
当换热管内含有油污、微生物、硫酸钙垢等成分时，应选择合适的配方进行碱洗。碱洗后应进行水冲洗，要求采用循环冲洗方式冲洗，冲洗终点出水PH值大于9.0。
3)酸洗：
酸洗时酸液的最低温度不得在10℃以下，在冷凝管单管中的流速为0.1.m/s-0.25m/s,酸洗后水冲洗的流速宜大于酸洗流速。
4)成膜：
a)胶球擦洗：酸洗冲洗后及时进行胶球擦洗(必要时)，胶球擦洗一般采用人工方法，用无油压缩空气或水逐根向凝汽器管内通胶球，每管不小于2个胶球。通胶球结束后，清除水室内沉积的污泥。
b)预处理：在循环中加入预处理剂，循环预处理时间根据小型试验结果确定。
c)成膜：选择最适宜的成膜方式(FeSO4 成膜MBT成膜、BTAa成膜)
d)通风干燥：成膜至预定时间后结合监视管的成膜情况确定成膜结束时间，排空成膜液。打开人孔通风干燥
B、高压水清洗方法
高压水射流清洗技术是通过射流对物体表面的撞击、气蚀、磨削及楔劈作用来达到清除污垢的目的。
特点：无污染，清洗彻底全面;无损伤，疏通堵塞管束。
缺点：对于很硬的硅酸盐和碳酸盐类硬垢清洗不够彻底。
详情请见(高压水清洗技术简介)。
四、清洗凝汽器的技术指标及节能效益分析
技术指标:
1)、通光率100%
2)、管束内壁表面清洁无任何污垢
3)、凝汽器端差：小于7-8℃(凝汽器的过冷却度在小于1℃范围内时)
节能效益分析:
当凝汽器端差减小，排汽压力由原来的Pc下降到P′c，增加的有效焓降
△i=i′c-ic
一般纯凝汽式汽轮机组的排汽压力都在0.03-0.07kg/cm2的范围内选
所以我们通过计算得到凝汽器端差与机组发电煤耗变化值关系列表如下：
表二、凝汽器端差耗差分析结果

例如一台300MW汽轮机凝汽器因清洗使端差减少3℃，则年节约标准煤成本计算如下：
机组年利用小时：5000小时
发电标准煤单价：300元/吨
年收益：M=300×103千瓦×5000小时×1.39×3×10-6吨/千瓦·小时×300元/吨=188万元
清洗服务：
清洗时间一般300MW机组需要5天工作日(约17000根管束)，厂方只需配合打开凝汽器人孔，提供清洗机需要的动力电源(380V，75KW)和清水水源即可。
凝汽器的设计端差：正常值为4-6℃时，最大值不应超过8℃，如您厂的凝汽器端差大于8℃时，请与我公司联系，我们将竭诚为您服务。
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