凝汽器不停車(chē)在線清洗與凝汽器停車(chē)清洗八種技術(shù)對(duì)比分析

概要：通過(guò)凝汽器結(jié)垢對(duì)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響分析，以及對(duì)火電行業(yè)現(xiàn)有凝汽器清洗技術(shù)的優(yōu)劣對(duì)比介紹，并通過(guò)火電廠凝汽器在線化學(xué)清洗技術(shù)案例，對(duì)清洗前后凝汽器運(yùn)行性能數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，說(shuō)明凝汽器在線化學(xué)清洗技術(shù)在火電行業(yè)具有推廣應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：凝汽器結(jié)垢；凝汽器停車(chē)清洗；凝汽器在線清洗；凝汽器排汽溫度高；凝汽器真空度下降；凝汽器端差大；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

一、火電廠凝汽器結(jié)垢引起常見(jiàn)的問(wèn)題

凝汽器嚴(yán)重結(jié)垢通常會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)凝汽器端差增大，真空惡化，真空度下降，使凝汽器排氣壓力升高，汽輪機(jī)可用熱降減少，汽輪機(jī)出力降低，發(fā)電效率下降；凝汽器排氣溫度升高，排氣缸及軸承座等部件受熱膨脹，引起軸承中心變化，汽輪機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)；排氣溫度升高，還可能引起凝汽器銅管、不銹鋼管、鈦管換熱管的脹口松弛，破壞凝汽器的嚴(yán)密性；此外，凝汽器真空度下降，使排汽的容積流量減少，機(jī)組長(zhǎng)期在低真空下運(yùn)行對(duì)汽輪機(jī)末級(jí)葉片產(chǎn)生脫流及旋流，與此同時(shí)還會(huì)在汽輪機(jī)末級(jí)葉片的某部位產(chǎn)生較大的激振力，非常容易損壞葉片，導(dǎo)致末級(jí)葉片斷裂汽輪機(jī)損壞停機(jī)，甚至造成安全生產(chǎn)事故。

二、5項(xiàng)凝汽器在線清洗技術(shù)與3項(xiàng)凝汽器停車(chē)清洗技術(shù)

針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器結(jié)垢的問(wèn)題，當(dāng)前八種常見(jiàn)凝汽器清洗技術(shù)分為停機(jī)清洗和在線清洗2類(lèi)。常見(jiàn)的汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器結(jié)垢停機(jī)清洗的技術(shù)有傳統(tǒng)停機(jī)化學(xué)清洗、高壓水清洗、射彈清洗等；常見(jiàn)的汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器結(jié)垢在線清洗方式有膠球清洗、超聲波清洗、機(jī)器人清洗、螺旋紐帶清洗、在線化學(xué)清洗等。

▲圖1、凝汽器不停車(chē)在線清洗與凝汽器停車(chē)清洗八種技術(shù)對(duì)比分析

凝汽器結(jié)垢停車(chē)清洗技術(shù)1——傳統(tǒng)化學(xué)清洗

凝汽器傳統(tǒng)化學(xué)清洗，凝汽器換熱管管壁清潔系數(shù)高，清潔徹底。凝汽器結(jié)垢?jìng)鹘y(tǒng)化學(xué)清洗銅管、不銹鋼管、鈦管需要停車(chē)，清洗時(shí)間長(zhǎng)，影響機(jī)組正常生產(chǎn)；凝汽器結(jié)垢?jìng)鹘y(tǒng)化學(xué)清洗需要采用有效緩蝕技術(shù)，需要人工操作、監(jiān)視、維護(hù)的工作，防止引起凝汽器換熱銅管、不銹鋼管、鈦管的腐蝕泄漏，導(dǎo)致?lián)Q熱管失效報(bào)廢。

凝汽器結(jié)垢停車(chē)清洗技術(shù)2——高壓水清洗

凝汽器結(jié)垢高壓水清洗，屬于采用機(jī)動(dòng)工具等機(jī)械的方法清洗凝汽器，這種清洗方法缺點(diǎn)是需要停車(chē)影響機(jī)組正常生產(chǎn)，容易損傷銅管、不銹鋼管、鈦管內(nèi)壁，并且換熱管內(nèi)壁不同程度地存在機(jī)械劃痕的缺陷，在這些缺陷處容易產(chǎn)生腐蝕形成的裂紋核心，并不斷向內(nèi)部擴(kuò)大，導(dǎo)致凝汽器銅管、不銹鋼管、鈦管的破壞。

凝汽器結(jié)垢停車(chē)清洗技術(shù)3——射彈清洗

凝汽器結(jié)垢射彈清洗，技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)與高壓水清洗類(lèi)同，同屬于采用機(jī)動(dòng)工具等機(jī)械的方法清洗凝汽器，有時(shí)為了徹底清潔凝汽器換熱管壁，有時(shí)會(huì)同時(shí)采用射彈清洗和高壓水清洗2種技術(shù)交替進(jìn)行。

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)1——在線膠球清洗

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線膠球清洗，清洗膠球有普通膠球、剝皮膠球、硅膠球等類(lèi)型，膠球清洗在眾多火電廠廣泛應(yīng)用，但膠球清洗裝置適用性很差，膠球分布不均、收球率低、跑球、堵球堵塞換熱管以及二次濾網(wǎng)水阻偏大，清洗不均，效果不明顯必須配合停機(jī)清洗才能保證凝汽器的清潔系數(shù)。

圖2火電廠凝汽器在線膠球清洗堵球堵塞、收球率低、跑球、結(jié)垢清潔系數(shù)低

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)2——在線超聲波清洗

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線超聲波清洗，超聲波清洗是一種常用于凝汽器銅管清洗的方法，它利用高頻聲波產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)來(lái)清洗和去除表面污垢。凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線超聲波清洗不能清除重度污垢，超聲波清洗適用于輕度至中度的污垢清除，但對(duì)于沉積在凝汽器銅管內(nèi)部的重度污垢或結(jié)垢，超聲波可能無(wú)法徹底清除，需要采用其他更強(qiáng)效的清洗方法；凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線超聲波清洗可能引起機(jī)械損傷，超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力較大，在使用超聲波清洗時(shí)需要謹(jǐn)慎操作，并確保選擇適當(dāng)?shù)念l率和功率，如果不小心操作可能會(huì)導(dǎo)致凝汽器銅管表面的劃痕、腐蝕或損傷；凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線超聲波清洗時(shí)間較長(zhǎng)，相比傳統(tǒng)的清洗方法，超聲波清洗通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到理想的清潔效果；成本投入大、能耗高，且對(duì)管道后半程清洗效果較差。

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)3——在線機(jī)器人清洗

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線機(jī)器人清洗，在線機(jī)器人清洗系統(tǒng)安裝在凝汽器水室內(nèi)，通過(guò)伺服電機(jī)和減速機(jī)來(lái)控制手臂使其準(zhǔn)確噴射高壓水流清洗管束，能夠與多種清洗方式組合使用以達(dá)到更好的清洗效果。但存在清洗周期長(zhǎng)，效率低，高壓水動(dòng)能衰減快，管束后段清洗效果差，系統(tǒng)較復(fù)雜，潛在故障率大，投資大，養(yǎng)護(hù)成本高等問(wèn)題。

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)4——在線螺旋紐帶清洗

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線螺旋紐帶清洗，在冷卻管內(nèi)放置可繞軸旋轉(zhuǎn)的螺旋紐帶，管內(nèi)流過(guò)的冷卻水帶動(dòng)紐帶繞軸旋轉(zhuǎn)并擺動(dòng)達(dá)到清除污垢的效果，同時(shí)擾動(dòng)可使管內(nèi)換熱效果有所提高。該系統(tǒng)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、可連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，但紐帶增加了沿程阻力，循泵功耗升高，生產(chǎn)成本增加，同時(shí)紐帶易造成管束磨損或自身斷裂，從而易造成管束堵塞、損壞等問(wèn)題。

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)5——在線化學(xué)清洗

凝汽器結(jié)垢?jìng)鹘y(tǒng)停車(chē)化學(xué)清洗優(yōu)勢(shì)是清洗徹底，清潔系數(shù)高。劣勢(shì)是需要停機(jī)清洗，損失發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益；清洗時(shí)間長(zhǎng)，需要人工操作、監(jiān)視、維護(hù)的清洗工作；成本投入大、發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益損失大。凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗，是在原有傳統(tǒng)停車(chē)化學(xué)清洗的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的清洗技術(shù)。凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗時(shí)間短且不需停機(jī)，減少停機(jī)發(fā)電損失，加入專(zhuān)有殺菌、粘泥剝離、?垢清洗、?屬鈍化的HS-186多效能藥劑，清洗成本低時(shí)間短，不停機(jī)在線清洗運(yùn)行10小時(shí)左右，去除?苔等微?物粘泥灰塵，清除列管內(nèi)的?垢的同時(shí)避免?屬設(shè)備的腐蝕；凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗可隨時(shí)進(jìn)行，無(wú)須等待機(jī)組大修小修機(jī)會(huì)。凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗保證清潔系數(shù)，凝汽器清洗結(jié)束后凝汽器的主要指標(biāo)達(dá)到如下數(shù)據(jù)：

A、真空度提?≥1.0~2.0kpa

B、端差縮?≤3.0攝氏度

C、排?溫度縮?≤2.0℃

D、鍋爐同等供?量情況下發(fā)電量提?≥2%

以上凝汽器結(jié)垢清洗技術(shù)在各方面都存在一定的優(yōu)劣，而在原有傳統(tǒng)停車(chē)化學(xué)清洗的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗技術(shù)，可以在盡可能少改動(dòng)既有設(shè)備的情況下，在運(yùn)行、安全和經(jīng)濟(jì)性方面達(dá)到較好的效果。

各位同仁，各位同學(xué)，除了傳統(tǒng)化學(xué)清洗凝汽器、高壓水清洗凝汽器、射彈清洗凝汽器、不停車(chē)在線膠球清洗凝汽器、不停車(chē)在線超聲波清洗凝汽器、不停車(chē)在線機(jī)器人清洗凝汽器、不停機(jī)在線螺旋紐帶清洗凝汽器、不停車(chē)在線化學(xué)清洗凝汽器，這8種凝汽器清洗技術(shù)外，您還知道哪些凝汽器清洗技術(shù)？您認(rèn)為當(dāng)前哪種凝汽器清洗技術(shù)綜合效能更好？關(guān)于凝汽器腐蝕結(jié)垢、鍋爐排污水顏色發(fā)紅、鍋爐給水調(diào)節(jié)PH值、爐水發(fā)紅、蒸汽冷凝回水有硬度、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、凝汽器結(jié)垢不停工不停機(jī)不停車(chē)在線清洗除垢技術(shù)、鍋爐結(jié)垢不停爐不停工在線除垢技術(shù)等問(wèn)題，北京化工大學(xué) 顏輝I86OO475З86隨時(shí)歡迎各位同仁討論問(wèn)題交流經(jīng)驗(yàn)心得，隨時(shí)歡迎各位同學(xué)溝通凝汽器清洗相關(guān)新技術(shù)，分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，就解決鍋爐各種實(shí)際問(wèn)題相互學(xué)習(xí)。凝汽器不停車(chē)在線清洗與凝汽器停車(chē)清洗八種技術(shù)對(duì)比分析

圖3火力發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器換熱管結(jié)垢在線化學(xué)清洗前后對(duì)比

三、凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗技術(shù)應(yīng)用案例

徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗前的運(yùn)行情況

徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目裝機(jī)35MW高溫超高壓再熱汽輪發(fā)電機(jī)組，配130t/h高溫超高壓再熱循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐，該項(xiàng)目以農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等為主要原料，年綜合利用秸稈60多萬(wàn)噸，年發(fā)電量約3億千瓦時(shí)，為裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)提供冷、熱、電及壓縮空氣多聯(lián)供支持。

圖4火電廠凝汽器在線膠球清洗堵球、收球率低、跑球、結(jié)垢堵塞清潔系數(shù)低

2023年4月14日14點(diǎn)58分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器在線運(yùn)行清洗前的情況截圖，如圖5。鍋爐供氣量114.5t/h，真空度-87.4kpa，排汽溫度51.6℃，端差17.1攝氏度，發(fā)電量為30.69MW/H，明顯凝汽器結(jié)垢導(dǎo)致凝汽器真空度低，凝汽器端差大，汽輪機(jī)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性降低，供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗（能耗）增大，發(fā)電量減少很多。

圖5火電廠中控室汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器不停車(chē)在線化學(xué)清洗前的運(yùn)行情況

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線半側(cè)化學(xué)清洗后的運(yùn)行情況

2023年4月23日5點(diǎn)1分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器半側(cè)經(jīng)過(guò)5小時(shí)左右在線不停機(jī)不停車(chē)化學(xué)清洗后的情況截圖，如圖6。鍋爐供汽量118t/h，真空度增加到-96.0kpa，排汽溫度下降到36.2℃，端差從17.1攝氏度縮小到6.5攝氏度恢復(fù)正常，發(fā)電量增加到33.71MW/H，每小時(shí)凈增加發(fā)電3.020MW，發(fā)電量提高10%，每天增加7.2萬(wàn)度電左右，生物質(zhì)發(fā)電按照0.7元/度計(jì)算，每天增加效益5萬(wàn)元左右，凝汽器各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)恢復(fù)正常。

圖6火電廠中控室汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器不停車(chē)在線半側(cè)化學(xué)清洗后的運(yùn)行情況

凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停車(chē)在線兩側(cè)全部化學(xué)清洗后的運(yùn)行情況

2003年4月24日4點(diǎn)21分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器另半側(cè)經(jīng)過(guò)5小時(shí)左右在線不停機(jī)不停車(chē)化學(xué)清洗后的情況截圖，如圖7。鍋爐供汽量115.4t/h，真空度增加到-97.6kpa，排汽溫度下降到31.8℃，端差縮小到3.7攝氏度，必須停止某一臺(tái)循環(huán)泵的運(yùn)行，否則產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象同樣會(huì)影響發(fā)電效果，因此發(fā)電量每小時(shí)僅增加到32.75MW。

圖7火電廠中控室汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器不停車(chē)兩側(cè)全部化學(xué)清洗后的運(yùn)行情況

四、總結(jié)

凝汽器不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)在35MW高溫超高壓再熱汽輪發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用，通過(guò)凝汽器清洗前后發(fā)電量的變化可以看出，凝汽器換熱管循環(huán)水結(jié)垢對(duì)于發(fā)電量的影響很大，凝汽器不停機(jī)不停車(chē)在線清洗技術(shù)10小時(shí)解決電廠凝汽器排汽溫度升高、真空度下降、端差增大問(wèn)題。相對(duì)于傳統(tǒng)凝汽器結(jié)垢停車(chē)化學(xué)清洗或者機(jī)械物理清洗，不停機(jī)不停車(chē)凝汽器在線化學(xué)清洗技術(shù)，可以保證凝汽器的清潔系數(shù)和避免凝汽器內(nèi)部的腐蝕為前提，在較短時(shí)間內(nèi)，盡可能少改動(dòng)既有設(shè)備的情況下，在運(yùn)行、安全和經(jīng)濟(jì)性方面達(dá)到較好的效果。證明凝汽器不停機(jī)不停車(chē)在線化學(xué)清洗技術(shù)在火電行業(yè)具有推廣應(yīng)用意義。

凝汽器不停車(chē)在線清洗與凝汽器停車(chē)清洗八種技術(shù)對(duì)比分析（顏輝）

審核編輯 黃宇