冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組基本結(jié)構(gòu)的清洗分析

冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組的水、汽硅含量在投運(yùn)后一段時(shí)間內(nèi)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，會造成汽掄機(jī)結(jié)硅垢或積硅鹽，影響機(jī)組的效率。產(chǎn)生此問題的原因是冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器沖洗質(zhì)量不良。為此,提出冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器沖洗的方法、步驟和技巧。

冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組普遍存在投運(yùn)后水、汽硅含量長期超標(biāo)問題。根據(jù)對多臺冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組較長時(shí)間的跟蹤分析，認(rèn)為其主要原因是冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器冷態(tài)和熱態(tài)沖洗質(zhì)量不良，大量含硅物質(zhì)殘留于空冷系統(tǒng)，尤其是空冷系統(tǒng)中的水平管道。這些含硅物質(zhì)會緩慢釋放到凝結(jié)水中，從而導(dǎo)致凝結(jié)水硅超標(biāo)。另外，現(xiàn)有的冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)有些采用粉末樹脂覆蓋過濾器，這種精處理系統(tǒng)并無除硅能力。這樣,硅超標(biāo)的凝結(jié)水會持續(xù)污染給水,終導(dǎo)致蒸汽硅超標(biāo)。

一般濕冷機(jī)組在試運(yùn)期間水、汽中硅含量就能達(dá)標(biāo)，而冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)機(jī)組則要投運(yùn)3個(gè)月到半年后才能達(dá)標(biāo)。對此,總結(jié)出一套冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的沖洗方法，實(shí)施該方法可使冷凝器膠球清洗裝置www.utnet.com.cn系統(tǒng)機(jī)組的水汽質(zhì)量盡早達(dá)標(biāo)。

1冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的基本結(jié)構(gòu)

冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器結(jié)構(gòu)主要分為上下兩部分，下部為支撐設(shè)施，上部為熱交換裝置（圖1）。熱交換裝置分多個(gè)熱交換單元，圖2為一個(gè)熱交換單元的結(jié)構(gòu)。每個(gè)熱交換單元由1根配汽管和2根凝結(jié)水管圍成三角形，側(cè)面用截面為橢圓形的換熱管連接配汽管和凝結(jié)水管;相鄰二根換熱管間裝有褶皺形散熱片，它們緊密排列成二個(gè)側(cè)面。熱交換單元的換熱示意見圖3。

圖1冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)塔結(jié)構(gòu)

冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)系統(tǒng)所需的冷卻空氣通常由機(jī)械通風(fēng)方式供應(yīng)。冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)系統(tǒng)流程（圖4）:低壓缸排出的乏汽進(jìn)入排汽管（直徑一般為6m），經(jīng)排汽管到達(dá)各個(gè)配汽母管，其管徑是變化的，由近排汽管端到遠(yuǎn)排汽管端管徑逐漸減小,大直徑約為6m,小直徑約為2m；由配汽母管將汽輪機(jī)乏汽分配給各個(gè)配汽管，配汽管主要分豎直段和水平段,豎直段管徑均勻大約為2m,水平段直徑仍然從進(jìn)汽端到遠(yuǎn)端逐漸減小,大直徑約為2m,小直徑為0.5m；各個(gè)配汽管將乏汽分配給各個(gè)換熱管，乏汽在每根換熱管內(nèi)進(jìn)行熱交換后冷凝成水并匯集到下端的凝結(jié)水管，再經(jīng)凝結(jié)水收集管匯總后進(jìn)入熱井。

圖2冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)塔某一熱交換單元結(jié)構(gòu)

圖3換熱單元換熱示意

圖4火力發(fā)電廠空冷系統(tǒng)流程

2冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的冷、熱態(tài)沖洗

冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的沖洗分為冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗。冷態(tài)沖洗是基建階段對空冷管道和換熱器進(jìn)行人工清理和沖洗，目的是清除運(yùn)輸和安裝過程中進(jìn)入系統(tǒng)的沙子、鐵屑、焊條、焊瘤、銹皮等較大顆粒的雜質(zhì)。鑒于空冷系統(tǒng)體積龐大以及管線長、變徑多等特點(diǎn)，新建機(jī)組即便進(jìn)行了冷態(tài)沖洗，其內(nèi)部仍會留存較多的小顆粒機(jī)械雜質(zhì)(如鐵銹、小沙粒)，還會對機(jī)組水汽品質(zhì)造成嚴(yán)重污染，所以后續(xù)的熱態(tài)沖洗必不可少。熱態(tài)沖洗就是用熱蒸汽對冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的管路、換熱器進(jìn)行高速沖洗,將冷態(tài)沖洗后殘留的機(jī)械雜質(zhì)從系統(tǒng)中清除出去。因所用熱蒸汽流速高、溫度高,故可使沖洗效果提高，更好地清除雜質(zhì)。

2.1冷態(tài)沖洗

整個(gè)冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)凝汽器的沖洗堅(jiān)持從上到下、及時(shí)排污的原則。內(nèi)部沖洗包括排汽管、配汽管、換熱管、凝結(jié)水管、凝結(jié)水收集管的清理和沖洗。

先對排汽管、配汽母管和配汽管(圖5)進(jìn)行人工沖洗和清理。排汽管和配汽母管、配汽管直徑較大，先在內(nèi)部搭設(shè)架子，用電動鋼絲刷對管壁進(jìn)行徹底清理，再從上往下用高壓水槍進(jìn)行沖洗，將雜質(zhì)沖到配汽母管和排汽管水平段，然后徹底清除排汽管、配汽母管和配汽管水平段所有顆粒雜質(zhì)。另外,清理配汽管時(shí)，不允許雜質(zhì)進(jìn)入換熱管內(nèi)。

圖5膠球清洗裝置排汽管與配汽管

換熱管的沖洗。用高壓水槍對換熱管進(jìn)行逐一單根沖洗，并確保無遺漏。因換熱管垂直管身的截面為扁長的橢圓形，在沖洗時(shí)要盡可能沖洗到全部內(nèi)表面，應(yīng)使高壓水槍在橢圓形兩個(gè)遠(yuǎn)端往復(fù)運(yùn)動沖洗。由于管道長度稍長且截面為扁長的橢圓形，管道下半段可能會沖洗不徹底,為避免此問題的發(fā)生,單根換熱管沖洗時(shí)間要求至少達(dá)到(3~5)min，確保每根管道的整個(gè)內(nèi)表面都被沖洗到。

換熱管沖洗后,大量的雜物會匯集到凝結(jié)水管內(nèi)，凝結(jié)水管內(nèi)徑為600mm,單根管長96m,每個(gè)機(jī)組共16根。目前這部分管段管徑太小，人進(jìn)入清理困難，用小流量高壓水槍進(jìn)行沖洗效果不佳。因而建議采用連接劇V150mm臨時(shí)沖洗管道的方法，將臨時(shí)管道接在如圖6所示的凝結(jié)水管的一端，關(guān)閉凝結(jié)水收集管的進(jìn)口閥門，凝結(jié)水管的另一端連接臨時(shí)排污管道并接到零米，開口排向地溝。起動水泵，根據(jù)不同的管道參數(shù)保持足夠大的流量對該管進(jìn)行持續(xù)lOmin的沖洗，用高速水流將管道內(nèi)的雜質(zhì)沖出。沖洗水源可為工業(yè)水，沖洗至排污水清澈、管道內(nèi)無殘留為止。

圖6冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)塔某一換熱單元外側(cè)

凝結(jié)水收集管的清理。凝結(jié)水收集管用于匯集各個(gè)換熱單元冷凝下來的凝結(jié)水，并引流至熱井，管徑一般較小。這段管道水平段較多，1臺600MW機(jī)組空冷系統(tǒng)凝結(jié)水收集管水平管(dl68mm,圖7)累計(jì)長達(dá)約960m,現(xiàn)在的冷態(tài)沖洗因沖洗水流量太小無法達(dá)到，所以特別建議對凝結(jié)水收集管進(jìn)行單獨(dú)且大流量沖洗，仍然用沖洗凝結(jié)水管時(shí)安裝的臨時(shí)沖洗管道，將原先的凝結(jié)水管沖洗出口端封閉，打開凝結(jié)水收集管的進(jìn)水閥門，將收集管上的排污法蘭打開，用高速水流將收集管內(nèi)部的污物沖出系統(tǒng)，從凝結(jié)水收集總管處的排污法蘭處排放。沖洗至出水清澈、無大顆粒雜質(zhì)為止。然后關(guān)閉排污法蘭，仍用臨時(shí)沖洗水對凝結(jié)水收集管及熱井進(jìn)行沖洗，將雜質(zhì)沖到熱井，后清理熱井。人工清理熱井時(shí)，可以先進(jìn)行掃除，然后用海綿將泥水吸凈，后，用面團(tuán)粘除細(xì)小的機(jī)械微粒。此外,建議凝結(jié)水收集管在安裝時(shí)整體呈一定的斜率，向下連接至熱井。

圖7水平分布凝結(jié)水收集管

2.2熱態(tài)沖洗

熱態(tài)沖洗的部件包括排汽管、配汽管、換熱管、凝結(jié)水管、凝結(jié)水收集管等�？绽淠�汽器熱態(tài)沖洗時(shí)要求汽輪機(jī)處于盤車狀態(tài)，沖洗所用蒸汽來自汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)。熱態(tài)沖洗時(shí),從換熱管冷凝下來的凝結(jié)水不能進(jìn)入熱井，必須安裝臨時(shí)放水管路。由于空冷系統(tǒng)處于真空狀態(tài)，臨時(shí)放水管路必須浸入到廢水收集池的水面以下,以避免破壞系統(tǒng)真空,因而需配備一廢水收集池。熱態(tài)清洗開始之前，將廢水收集池充好水。在熱態(tài)清洗過程中，凝結(jié)水先排放到廢水收集池，再經(jīng)管道溢流至雨水井。

在整個(gè)熱態(tài)沖洗過程中,要對每根配汽管及其所對應(yīng)的每排換熱器進(jìn)行多次間歇性沖洗(圖8)間歇性沖洗的目的是利用高溫蒸汽對管道熱脹冷縮作用時(shí)所產(chǎn)生的張力清除管道內(nèi)壁上粘附的微小雜質(zhì)。為了使每排換熱器都能得到充分的沖洗,在熱態(tài)沖洗前要對配汽管道實(shí)施臨時(shí)的分離阻擋。在每根配汽管的適當(dāng)位置(選擇位置視各個(gè)施工場地的情況而定，原則是在達(dá)到隔離效果的同時(shí)盡可能使操作簡單，安裝和拆卸方便）。安置臨時(shí)擋板,使蒸汽可以單獨(dú)進(jìn)入每一根配汽管，從而達(dá)到對每排換熱器沖洗的目的。在沖洗過程中依次對每一排換熱器進(jìn)行沖洗，并對沖洗后的換熱器進(jìn)行驗(yàn)收。這樣可以使沖洗效果好并使沖洗效率高。

圖8膠球清洗裝置空冷塔熱態(tài)沖洗系統(tǒng)示意

另外，熱態(tài)沖洗在安全范圍內(nèi)應(yīng)盡可能釆用高溫高速的蒸汽進(jìn)行，并保證整個(gè)沖洗階段每根配汽管內(nèi)蒸汽的流量流速不小于相應(yīng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)配汽管的額定流量和流速，目的是讓大流量高流速的高溫蒸汽通過空冷系統(tǒng),使其沖刷能力大。此外’大量的蒸汽凝結(jié)后也會生成大量的凝結(jié)水，這些凝結(jié)水將運(yùn)載著雜質(zhì)排出系統(tǒng)，因此要使凝結(jié)水有一定的運(yùn)載能力，蒸汽的流量流速就要根據(jù)具體情況做計(jì)算�？傊�,熱態(tài)沖洗的目的就是要在沖洗階段沖掉空冷系統(tǒng)內(nèi)部所有雜質(zhì)并能將其排放到系統(tǒng)外。當(dāng)每一排凝汽器排放廢水中的固體懸浮物的含量小于10mg/L（該含量可以化學(xué)精處理裝置的要求指標(biāo)為依據(jù)）時(shí)，停止熱態(tài)沖洗。

釆用本文所述方法對空冷凝汽器膠球清洗裝置進(jìn)行徹底清洗，加之對鍋爐在吹管階段進(jìn)行門的洗硅，可使機(jī)組蒸汽硅含量達(dá)標(biāo)時(shí)間縮短為1個(gè)月。