一種空冷機(jī)組空冷島散熱片清洗的新工藝

发布日期：2014/1/4           点击次数：

作者:馬冬鴻1  劉長杰2王國棟3李宏偉3郭東岳3田民格4李愛兵4
（1. 山東里彥發(fā)電有限公司，山東濟(jì)寧　273517；2.兗礦集團(tuán)興隆礦電廠，山東濟(jì)寧 272102；3.兗礦集團(tuán)東灘礦電廠，山東濟(jì)寧 273512；4.濟(jì)寧新格瑞水處理有限公司，山東
濟(jì)寧　272000；）

摘要: 本文通過對空冷機(jī)組空冷島結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析和陜西華電蒲城第二發(fā)電有限責(zé)任公司#5、6機(jī)（600MW）空冷島散熱片的清洗實(shí)踐，介紹了化學(xué)浸潤滲透輔助高壓水射流清洗方法的設(shè)計(jì)原理、設(shè)備改造、藥劑配方以及操作要點(diǎn)，討論了空冷島散熱片化學(xué)浸潤滲透輔助高壓水射流清洗的可行性以及其廣闊的市場發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：空冷機(jī)組空冷島；化學(xué)浸潤滲透清洗；高壓水清洗；可行性；發(fā)展前景

中圖分類號： TK227.3       文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

A new cleaning process used in air-cooled fin of air-cooled  generating unit

Ma Donghong1  Liu Changjie2 Wang Guodong3Li Hongwei3Guo Dongyue3Tian Minge4Li Aibing4
（1. Shandong Liyan Power Generation Co., Ltd，Jining, Shandong 273517；2.Yanzhou Mine Group(Xinglong)Power Generation Co.,Ltd，Jining, Shandong 272102；3.Yankuang Group(Dongtan)Power Generation Co., Ltd，Jining Shandong 273512；
4.Jining Scientific Green Water Treatment Co., Ltd，Jining, Shandong,
272000；）

Abstract: Based on the analysis of the structural characteristics of the Air-cooled Generating Unit and the cleaning practice of heat sink in air-cooled unit of # 5,6 machine(600MW) for the second Shanxi Pucheng Huadian Power Generation Co., Ltd, The paper introduced the design principles, equipment modification, pharmaceutical formulations, and operating points of chemical infiltration method to assist high-pressure water jet cleaning, and discussed the feasibility & and its broad market prospects of air-cooled heat sink chemical infiltration  assists of high-pressure water jet cleaning.
Key Words：air-cooled unit；chemical Immerse & penetration cleaning；high pressure water cleaning；feasibility；development prospect

一 概述
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，大容量高參數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組不斷增加，這不僅需要消耗大量的一次能源，同時(shí)也消耗大量的水資源，而水資源緊張是目前全世界面臨的一大難題，對于我國尤其如此。由于空冷機(jī)組比濕冷機(jī)組可節(jié)省水資源約65%左右，因此，我國在第10個(gè)五年計(jì)劃期間，明確提出大力發(fā)展空冷機(jī)組尤其是300MW和600MW機(jī)組。
但是經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行，空冷機(jī)組慢慢的顯示出一些不足和問題，其中一點(diǎn)就是由于空冷島長時(shí)間在露天中運(yùn)行，空氣中的細(xì)沙灰塵等雜物沉積在散熱片上，空冷島散熱片表面出現(xiàn)的積灰、積垢、雜物，一方面會減少空氣通道的面積，另一方面也加大了散熱器的傳熱熱阻，大大降低了散熱器的熱交換能力，造成凝汽器真空增加，機(jī)組效率降低，并且散熱片上的污垢還會造成金屬的垢下腐蝕，縮短散熱器的使用壽命。因此，空冷島散熱器結(jié)垢后必須及時(shí)清洗。

二 目前的解決方案及其缺點(diǎn)
如同鍋爐空預(yù)器設(shè)備一樣，空冷島設(shè)備一般也都配備自動清洗裝置，但受壓力、流量、運(yùn)行頻率的影響，自動清洗裝置只能清除掉散熱片表面的浮松污垢，而硬垢卻會殘留下來，并且會越積越多，直至影響機(jī)組運(yùn)行。
為了清除空冷島散熱片上的硬垢，目前，大部分電廠會選擇專業(yè)清洗公司進(jìn)行單純的高壓水清洗除垢。我公司就曾承接了陜西華電蒲城第二發(fā)電有限責(zé)任公司#5機(jī)（600MW）空冷島散熱片的高壓水清洗，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)作，發(fā)現(xiàn)單純高壓水清洗存在以下不足：
1. 工作量大
清洗公司一般會選用一臺或幾臺壓力、流量都比較高的高壓水設(shè)備，人工持槍對散熱片進(jìn)行逐一清洗。對于一臺600MW空冷機(jī)組，翅片管總散熱面積約為170萬m2，人工作業(yè)的工作量可想而知
盡管清洗公司可以利用空冷島原有的自動清洗裝置，但為了滿足高壓力、大流量的要求，需要人工去安裝替換很多高壓水組件（原有的自動清洗裝置高壓水壓力一般為10MPa以下，不能滿足30MPa以上的清洗需要），工作量也不小。
2. 極易造成散熱片損傷
   為了清除掉散熱片上的頑垢，需要一定壓力的高壓水射流來進(jìn)行打擊，而散熱片多為鋁合金材質(zhì)，打擊力高于其承受能力極易造成翅片扎推而損壞，因此，清洗除垢和保護(hù)設(shè)備成了不可協(xié)調(diào)的矛盾對立面，讓電廠和清洗公司難以取舍。
3. 工作環(huán)境惡劣
空冷島的作用決定了空冷島上部溫度較高，一般在60-70℃以上，加上風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，人員很難在空冷島上長時(shí)間作業(yè)，一般十幾分鐘就會汗流浹背，硬性作業(yè)則易發(fā)生人身安全事故，導(dǎo)則工作效率低下，施工風(fēng)險(xiǎn)增大。

三.解決方案設(shè)計(jì)
為了解決目前空冷島清洗過程中遇到的難題，我們公司結(jié)合空冷島的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)垢特點(diǎn)，開發(fā)研究出了空冷島散熱器運(yùn)行清洗劑。其設(shè)計(jì)原理是：利用原有自動高壓清洗裝置，在高壓水泵進(jìn)水管道前安裝一個(gè)混合箱，根據(jù)泵的流量，將清洗劑、清洗用水按一定比例混合進(jìn)入高壓泵，通過自動高壓清洗裝置的高壓水輸送管道系統(tǒng)、清洗裝置將清洗劑均勻噴灑在空冷島散熱片上，通過清洗劑的浸潤、滲透、剝離作用，使堅(jiān)硬的污垢從散熱片上脫落下來，然后通過原有自動清洗裝置上的高壓水射流的外力作用，將污垢沖洗去除，達(dá)到清洗目的。

四.清洗實(shí)例
2011年6月，陜西華電蒲城第二發(fā)電有限責(zé)任公司#6機(jī)（660MW）空冷島散熱片由我公司實(shí)施化學(xué)浸泡滲透輔助高壓水射流清洗的方式進(jìn)行清洗，實(shí)施過程如下：
1、根據(jù)其空冷島結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對自動清洗裝置做如下調(diào)整：
①高壓水進(jìn)水管道在高壓泵前斷開，加入一混合箱，清洗用水和清洗藥劑在混合箱內(nèi)混合后，通過高壓水泵輸出；清洗藥劑通過計(jì)量泵精確加入。清洗流程圖如下：

②清洗裝置的清洗架、上下導(dǎo)軌（電機(jī)驅(qū)動）和水平驅(qū)動（電機(jī)驅(qū)動）不需要改動，清洗終端即噴嘴部分做如下改動：由線狀噴嘴組合系統(tǒng)改為方陣式噴嘴組合系統(tǒng)，因?yàn)榉疥囀絿婎^清洗效率高，覆蓋面大。方陣式噴嘴組合系統(tǒng)有兩排噴嘴組成，每排根據(jù)情況安裝多個(gè)噴嘴。清洗裝置改動如下圖：

2、根據(jù)空冷島散熱器積垢成分及厚度，清洗劑配方調(diào)整為：
EDTA 50ppm
HEDP 50ppm
PAA 50ppm
快速滲透劑T 100ppm
1227 200ppm
戊二醛 200ppm
以上藥劑按比例復(fù)配成混合藥劑，清洗時(shí)按高壓泵輸出量通過計(jì)量泵精確投加。
     3、操作流程
     設(shè)備改動完畢、藥劑檢查無誤后，啟動自動清洗裝置，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開始清洗。
空冷島散熱器自動清洗裝置操作一般是從整個(gè)清洗面的左面最下端開始從下而上、再由上而下進(jìn)行一次往復(fù)動作，時(shí)間一般為2-3分鐘，一次往復(fù)完成后，整個(gè)裝置向右移動一個(gè)工位（相當(dāng)于一個(gè)方陣式噴嘴組合系統(tǒng)的橫向有效打擊范圍，500mm左右），一直重復(fù)沖洗至散熱面末端。為了保證清洗劑有充足的滲透浸潤時(shí)間，采用分組停運(yùn)（每臺風(fēng)機(jī)對應(yīng)的管束為一組）沖洗的辦法進(jìn)行沖洗，即沖洗哪臺風(fēng)機(jī)對應(yīng)管束，則停運(yùn)相應(yīng)風(fēng)機(jī)。先自左向右低壓力狀態(tài)下將清洗劑噴灑完畢這組后，再將自動清洗裝置移動到本組起始位置，調(diào)整高壓水的壓力，進(jìn)行高壓力剝離沖洗。這樣，即給清洗劑提供了充足的滲透浸潤時(shí)間（約60分鐘，因結(jié)垢厚度、硬度不同，時(shí)間亦不同），又不會因?yàn)轱L(fēng)機(jī)運(yùn)行的原因而使清洗劑快速風(fēng)干而降低滲透浸潤效果。
清洗完畢一組后，根據(jù)清洗效果，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)沖洗的速度，再進(jìn)行下一組的清洗。沖洗時(shí)應(yīng)先避開變壓器及330KV出線區(qū)域，清洗順序?yàn)榈谝慌乓涣?nbsp;      第一排二列     
  第一排三列        第一排四列       第一排五列       第一排六列       第一排七列，依此類推。沖洗完第五排時(shí)，第六、七排暫不沖洗，直接沖洗第八排一至七列。最后進(jìn)行變壓器及330KV出線區(qū)域的沖洗，變壓器區(qū)域及330KV出線區(qū)域?qū)?yīng)空冷風(fēng)機(jī)第六排一列至七列與第七排一列至七列之間的矩形區(qū)域。

五.清洗效果
從陜西華電蒲城第二發(fā)電有限責(zé)任公司#6機(jī)空冷島散熱片化學(xué)浸潤滲透輔助高壓水清洗結(jié)果來看，空冷島散熱片沖洗完成后，表面潔凈無雜物，基本露出金屬光澤，目視散熱片通透，且散熱片結(jié)合部位接縫嚴(yán)密，無腐蝕現(xiàn)象，散熱片已基本達(dá)到清洗質(zhì)量要求，清洗效果明顯好于單純高壓水清洗，機(jī)組運(yùn)行都很正常。

六.結(jié)束語
隨著水資源的越來越緊張，空冷發(fā)電機(jī)組也會越來越多，空冷島清洗市場相應(yīng)的也會越來越大，作為清洗公司來說，選擇一種合適的空冷島清洗方式，搶先占領(lǐng)空冷島清洗市場，對企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本文所述的空冷島散熱片化學(xué)浸潤滲透輔助高壓水射流清洗的方法，無論清洗質(zhì)量、清洗成本，還是施工安全，都是非常理想的，必將為越來越多的清洗公司所選用，從而為空冷發(fā)電機(jī)組的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)
1．竇照英. 實(shí)用化學(xué)清洗技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.                                 
2．張?zhí)靹? 緩蝕劑 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.
3. 徐寶財(cái)，韓富，周雅文. 工業(yè)清洗劑配方與工藝 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
4. 劉明華. 水處理化學(xué)品 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
5. 羅希權(quán)，羅毅，王澄華，肖意中. 表面活性劑產(chǎn)品手冊 [M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1997.

作者簡介：
馬冬鴻（1974-）男，大學(xué)，工程師，山東濟(jì)寧人，山東里彥發(fā)電有限公司副總經(jīng)理，主要從事電力設(shè)備的檢修工作。
通訊地址：山東嘉祥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)濟(jì)寧新格瑞水處理有限公司，郵編272415，電話0537-6985888；

,