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600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?

20-06-10锅炉清洗技术围观23

简介 针对电厂汽轮机凝汽器真空偏低现象进行了细致的研究,600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?分析了开式冷却机组凝汽器结垢特点以及对机组经济性的影响,通过WSD在线清洗机器人技术的

针对电厂汽轮机凝汽器真空偏低现象进行了细致的研究,600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?分析了开式冷却机组凝汽器结垢特点以及对机组经济性的影响,通过WSD在线清洗机器人技术的应用实践和运行数据分析对比,证明该项技术对解决开式冷却机组凝汽器结垢问题,提高机组经济性能具有显著的作用,对同条件下同类型机组的推广应用具有深远的借鉴意义。

600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?关键词WSD凝汽器在线清洗机器人应用节能凝汽器是汽轮机关键的冷端换热设备,其作用是通过凝汽器内部冷凝管的汽-水热交换,将汽轮机做过功的乏汽凝结成水,产生并保持高度真空,同时回收凝结水供锅炉使用。凝汽器运行中由于热交换和冷却水中离子含量的浓缩,冷凝管内会产生结垢现象。尤其是开式冷却机组,由于使用江水、海水作冷却水,水中容易含有泥沙、生物贝类和工业生活垃圾漂浮物,凝汽器运行环境更加复杂,冷凝管也易出现泥沙沉积、生物粘泥和管口堵塞等问题,导致凝汽器真空降低,汽轮机热耗增加。长时间结垢还会造成冷凝管内壁发生电化学腐蚀和穿孔泄漏,使用寿命缩短。冷却水漏入锅炉汽水系统还会造成锅炉结垢和换热效率下降,严重时导致爆管停运事故。在对同类机型清洗技术进行调查分析的基础上,通过凝汽器在线清洗装置的应用实践,证明该装置运行可靠,清洗效率高,对解决开式冷却机组凝汽器泥垢问题具有独到的作用。

1运行情况

1.1设备概况

华润电力有限公司为东方汽轮机厂生产的3×60OMW超临界机组,配有高低背压凝汽器,循环水采用开式冷却系统,凝汽器设有反冲洗清洗系统。凝汽器规格参数为:N-38000-1型双壳体、单流程、双背压表面式;冷却面积:38000m²,设计背压:

4.9KPa(a)(平均);管束有效长度/总长:13080/13200mm;管束材质:TP317L;设计管内流速:2.2m/s;传热系数:3311W/m2.℃;平均端差4.78℃;管子总水阻:71kpa。

循环水泵安装在长江岸边水泵房内,六台立式循环水泵并联布置,出口管道装有联络阀。水泵规格为:80LKXA-19.5型立式斜流泵,流量Q=(10-12.3)m3/h,H=(8.80-19.5)m,电机功率2500KW,转速370r/min,低速时为370/330r/min。

1.2运行情况

近年来,在真空严密性良好情况下,3台机组凝汽器真空与同类型机组先进指标相比,均存在真空偏低(0.5-1.0)kPa,凝汽器水阻增大问题。采用反冲洗系统定期进行反冲洗,真空提升量有限,不久后又恢复原样。600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?在2012年10月初#1机组临修中检查发现,凝汽器高、低压侧管内均存在比较致密的粘垢,厚度约(0.20-0.50)mm,管内泥垢必定会对冷却水流动形成较大阻力。近年来,受长江中上游工业影响,水质富营养化程度加重,水质由电厂设计时期含沙量大转变为泥沙含量加大,且有生物粘泥附着。数据显示:凝汽器脏污与长江水质泥沙含量较大、循环水流速偏低有关。现有的反冲洗系统压力和流速较低,不能有效解决水阻大和管内泥沙沉积问题,而检修中使用高压水清洗只能使机组真空保持30天左右的优势,其后三台机真空相差不大。由此看来,泥垢的长期存在给机组经济性造成的影响也是长期的。

2泥垢对机组经济性影响分析

凝汽器的总体热阻是由凝结热阻、导热热阻、污垢热阻和对流热阻构成。一般情况下,污垢热阻所占比重最大,对流热阻次之,二者之和通常占到总热阻的70%以上。污垢热阻越大,功率的变化量也越大,汽轮机做功能力越低。冷凝管一旦结垢,就会对机组经济运行产生直接的影响。所以,提高凝汽器传热效率的关键就在于尽可能减小管内对流热阻,消除污垢热阻,提高凝汽器的清洁度和传热系数。

凝汽器的传热系数与其结构形式、材质、清洁程度、冷却水流速、进口水温等有关。600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?大型发电机组运行周期长,停运机会少,运行中又很难隔离凝汽器进行半边清洗,冷凝管泥垢是长期存在的,对机组的热效率影响也是长期的。因此,探讨运用先进实用的凝汽器在线清洗技术,对解决大型机组凝汽器结垢与垢下腐蚀泄漏问题具有更加现实的意义。

3对策与分析

解决机组凝汽器积泥问题,国内机组主要采用胶球清洗技术或反冲洗清洗技术,也有采用反冲洗与胶球清洗技术结合方式或其它方式。几年来,针对不同清洗优化方式作了调查工作,总结如下。

3.1优化反冲洗清洗技术

600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?运行中启动双泵高速运行,尽量增大冲洗水流速,缩短反冲洗周期或延长反冲洗时间,改每月一次为每周一次,反冲洗时间由4小时延长为8小时或更长,可以有效地清除凝汽器内部泥垢。

优点:充分利用原反冲洗系统,无需增加设备,节约成本。缺点:一是由于设计工况凝汽器流速也只有2.2m/s左右,反冲洗效果有限,不能较好地解决泥垢沉积问题。二是在以往的反冲洗过程中发生多次系统电动蝶阀执行机构故障,影响系统的可靠性。三是反冲洗中需要降低机组负荷,启动备用循环泵,增加厂用电消耗。

3.2增加胶球清洗装置

在凝汽器附近增加两套胶球清洗装置,定期采用胶球系统清除凝汽器换热管泥垢。优点:属于传统的在线清洗技术,系统成熟可靠,操作简单,运行比较稳定。缺点:一是改造工程量较大,占用场地较大,造价比较高。600MW机组国产设备、材料和工程费用约需200万元,采用进口或引进型装置费用接近400万元;二是收球率低。胶球收球率与循环水流速、凝汽器结构和收球网严密性有关,尤其是单台循环水泵或低速水泵运行时,胶球极易堵塞管口,造成收球率偏低,而且堵塞胶球会形成新的水阻,加速泥垢沉积;三是系统运行成本较大,需消耗胶球材料和厂用电,且维护工作量较大。

3.3增加凝汽器在线清洗装置凝汽器在线清洗装置采用水蜘蛛(WaterSpider,缩写WSD)仿生技术和智能机器人技术,借鉴精益生产管理模式,巧妙地将精益生产理念应用到电力清洁生产中,开辟了一种全新的凝汽器高效在线清洗工作模式,实现凝汽器等汽轮机冷端设备的精细化管理,追求电力生产效益最大化。

600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?该装置主要部分位于凝汽器水室内部,主要由伺服机构、传动机构、导向机构、清洗机构组成,外部配置供水机构、控制机构和辅助系统。工作原理是:通过计算机控制伺服机构,带动传动机构和清洗机构水平匀速或逐排(行)行走,导向机构确保清洗机构行走平稳可控,供水机构通过水力转向臂向清洗机构提供高压水,经过大流量喷嘴排喷出后进入换热管,形成高速喷射水流,加快管内流速和紊流,冲走换热管口堵塞物和内壁的泥垢,运行中定期进行在线清洗,可保持凝汽器内部长期清洁高效,且不会影响机组的正常运行。

600kw凝汽器机组在线清洗,电厂超临界机组凝汽器化学清洗方法?装置具有以下特点:a.清洗效率高。由于采用喷嘴组清洗技术,与常规高压水单管清洗相比,清洗速度提高上百倍,与胶球清洗技术相比,变不可控的胶球清洗为可控的在线高压清洗方式,不存在漏洗或清洗死角,具有全方位,全行程清洗特点。b.清洗效果好。采用智能化控制技术设定清洗周期和速度后,可实现喷嘴与换热管点对点逐排(行)冲洗,利用换热管结垢的诱导期,在泥垢尚未形成硬垢之前,及时清除泥垢,保持凝汽器换热管长期清洁,节能效果明显。c.运行成本较低。机组运行中定期使用,除消耗一定电力外,不存在其它材料消耗,每次清洗时间约4~5小时,每年耗电不超过15万kw·h,设备维护量较少。d.运行操作简单。采用就地PLC控制和触摸屏控制按钮,一键启动,自动运行/停止,数据记录与保护功能齐全,人机画面友好。e.较强的延展性功能。可根据需要增加凝汽器在线性能监测功能。通过WSD凝汽器在线机器人分布的温度、流速、摄像头等测点和移动,实时判断循环水冷却效果,防止换热管结垢、管口堵塞或循环水分布不均带来的凝汽器换热效率低等问题,科学指导在线清洗装置使用。f.在停机状态可随时进行高压水清洗、气水脉冲清洗和通风干燥保养,减少临时系统布设和检修费用,避免人工清洗环境差、耗时长等问题。

 

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