冷凝器是電廠的一部分,技術定義明確,易于確定石家莊冷凝器清洗的好處。冷凝器維護是“現在付錢或以后付錢”的建議。冷凝器運行的理論相當簡單。冷凝器的設計規范確定了進入冷凝器的排氣中潛熱的Z大有效去除率以及其向循環水中的熱傳遞,這取決于冷凝器的背壓,冷卻水流量和入口溫度。后兩個參數的變化將改變背壓,并且還會影響給定負載下的加熱速率。為了Z小化由于進水溫度的變化而引起的冷凝物過冷,可以通過改變冷卻水的流速來實現一些對背壓(和熱率)的控制。但是,降低的管道速度會導致淤泥沉積在管道表面,從而對熱量產生不利影響。
為避免這些影響,有可能允許冷凝器返回的一些循環水繞過冷卻塔,從而調節進口溫度以保持背壓,但又不降低總水流量或管水速度。對于清潔的冷凝器,這些是這些變量之間的自然響應。
不幸的是,冷凝器很少在清潔的條件下運行很長時間,在正常使用期間它們容易發生的故障可分為五類:
管子表面結垢
由于貝類或雜物而引起的管或管板結垢
循環水滲漏
過量的環境空氣泄漏
空氣/不可冷凝去除能力不足
前兩個類別與結垢有關,并且本質上是周期性的。因此,盡管實際結垢的影響因工廠而異,甚至同一工廠的各個單元之間也會有所不同,但它們可能被認為是可預測的。關于水或空氣泄漏的三類問題往往隨機發生。兩種類型的泄漏都可能在某個時刻發生,并且可以制定糾正策略。問題何時會發生只能預見,而無法預測。
管道表面結垢
幾乎每個冷凝器都經歷某種管或管板結垢只是時間問題。大多數冷凝器循環水源都含有溶解的固體,這些固體會沉淀并沉積在管的內表面上,從而不利地影響單位熱量和/或限制發電量。這些沉積物也可能導致各種類型的腐蝕,如果不定期清理,腐蝕可能會滲透到管壁,從而使循環水泄漏并污染冷凝液。
結垢不僅會影響單位熱量,還會影響渦輪機產生其設計負載能力的能力。在化石燃料發電廠中,在給定負載下,熱效率的提高反映在較高的燃料成本上,而且增加2%的情況并不罕見。在化石和核電廠中,如果結垢變得嚴重,它將導致背壓上升到上限,從而迫使發電量減少。據報道,通過清理嚴重的沉積物,已回收了高達20兆瓦的電能。
管道結垢特性
為了有效地應對管道結垢,須更好地了解管道結垢的特征及其如何應用于特定地點的條件。冷凝器管結垢主要是管子內部的問題,通常屬于以下五類之一。
微生物污染。微生物污染通常發生在天然水域中,因為許多細菌物種會自然定居并在惰性基質上生長。冷凝器管內壁的溫度非常適合某些細菌的生長。所產生的物質通常有機固體含量較低(干燥后為10%至30%),并且大多數成分是來自冷卻水中的無機顆粒,這些顆粒已經摻入微生物泥中。即使是很薄的微生物污垢層也可能特別不利于傳熱,因為許多煤泥由水組成,水的導熱性很差。
結垢。在溶解的礦物質濃度和溫度影響的共同作用下,傳熱表面會產生水垢(礦物結晶)。諸如在冷凝器管的內壁上存在的溫度升高,尤其是朝向出口端,升高的溫度促進了天然水中某些常見成分(例如碳酸鈣和磷酸鈣)的結垢。其他形成水垢的礦物質(包括硫酸鈣)更可能在較低溫度下形成。結垢可根據形成的特定礦物質及其厚度,大大地減少熱傳遞。盡管結垢水的化學成分通常與腐蝕無關,但在結垢以下很可能會發生縫隙腐蝕。
顆粒沉積物結垢。 當流速不足以使顆粒保持懸浮狀態時,通常會在冷凝器管中發生顆粒沉積。通過冷凝器管的設計流量通常為7到10ft/s,但這是平均值(散裝流量),某些管的流量可能比其他管低。如果水箱未滿且上管間歇性流動,則可能會出現問題。通常,流量低的區域是由于管板上的部分堵塞或由于物體滯留在管內而引起的。顆粒沉積不太可能導致冷凝器的傳熱損失很大,但它可能會成為縫隙腐蝕的起始點。冷凝器中常見的污垢顆粒類型包括沉積物/淤泥,硅藻,煤塵和從冷卻水中沉淀出的礦物質(硫酸鈣,磷酸鈣,硅酸鹽等)。
腐蝕產物結垢。腐蝕產物會在某些管道(主要是銅合金)的表面上變得相對較厚。結垢或沉積促進了氧化銅的生長,在某些情況下,薄的表面結垢將促進下層厚的氧化銅層的生長,這將抑制熱傳遞并建立縫隙腐蝕的位置。
管板堵塞。宏觀污垢可能包括各種材料和碎屑堵塞管板和管內,包括巖石,混凝土管碎屑,冷卻塔材料(塑料填充物/木材),大塊的灰或煤,鐵銹,紙屑,樹葉和碎片。其他植被和水生動物(小龍蝦,魚類和蛤)。主要作用是減少流向某些試管的流量,這會導致顆粒沉積并增加微生物生長的機會。另外,結果可能會發生局部高速和管壁腐蝕。如果發生大的管板堵塞,冷凝器的真空度可能會大大降低。
石家莊冷凝器清洗方法
無論管材料如何,確保管達到其預期壽命和傳熱效率的有效方法是保持管的清潔。理想情況下,每次有效地清除管子的沉積物,沉淀物,生物污垢和障礙物時,管子的表面就會恢復為裸金屬,從而提供有效的熱傳遞。由于保護性氧化物涂層的重建,清潔后的管子有了新的壽命。
數據發現,大多數清潔程序都是離線進行的,常選擇的是機械清潔。機械清潔包括使用金屬刮板或刷子,這些刮板或刷子被水,空氣或兩者的結合物通過管道射出。
除其他離線方法外,還使用非常高壓的水。由于射流只能沿管道緩慢移動,因此可以延長清潔冷凝器的時間。須格外小心,以免損壞任何可能存在的試管板或試管涂層;否則,污垢沉積物的成功清除可能與新的管道泄漏或增加的管板腐蝕有關,只有在將設備重新投入使用后才能觀察到這種情況。
石家莊冷凝器除垢化學藥品還用于離線清潔冷凝器管。有幾種弱酸性產品可供使用,它們將比大多數其他方法去除更多的沉淀物;但是這種選擇很昂貴,需要更長的時間,并且隨后的化學處置(環境危害)會帶來一系列問題。還經常發現,仍然需要通過機械清潔方法去除一些殘留的材料。
很少有在線方法可以清潔冷凝器管,但是有名的是在線球清潔系統,該系統使用再循環海綿橡膠球作為清潔工具。這些系統通常每天僅工作一部分,而不是維持清潔的管道表面,而僅是限制管道結垢的程度。不幸的是,盡管如果使用磨料球,試管可能會變得更清潔,但是試管的磨損會成為問題。
有時,在線海綿球的分布及其清潔所有冷凝器管的能力存在問題。經常會發現大量海綿球卡在冷凝器管中,并且這些海綿球出現在離線機械清潔操作過程中去除的材料中,這也是常見的。由于這些原因,配備在線系統的冷凝器的管道仍須定期進行離線清潔,尤其是當發電量的損失受到嚴重關注時。
管清洗創新
在存在結垢問題或嚴重結垢問題而無法通過任何其他方法處理的情況下,離線機械清潔尤其有用。顯然,所選工具須適合去除特定類型的沉積物。模制塑料清潔劑在某些輕質粉塵應用中非常受歡迎。刷子也可用于去除這些軟沉積物以及一些微生物沉積物。石家莊冷凝器維保表示,刷子也可用于清潔表面增強的管(例如,螺旋凹進或帶鰭的管)或具有薄壁金屬插件或環氧樹脂型涂層的管。彈簧加載式金屬清潔器的設計旨在清除所有類型的沉積物,特別是從那些已沉積有硬化沉積物(例如礦物垢)的管子上清除。
使用300 psig的水壓推動管道清潔器的優點是,可以將結垢材料安全地收集在塑料容器中,以便稍后干燥,然后稱重以建立沉積物密度。在許多情況下,隨后是沉積餅的X射線熒光分析。這種沉積物分析方法是機械清潔所特有的。
300 psig的水壓對于推動清潔工具通過管道非常有效,同時又可以防止清潔工具的出口速度超過安全水平。其他一些清潔系統使用空氣或空氣和水的混合物來推動清潔器,但是氣壓是可壓縮的,使用起來很危險。