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通过创新的清洗和检漏技术提高冷凝器性能

2020-09-17 14:50:09

冷凝器是电厂的一部分,技术定义明确,易于确定石家庄冷凝器清洗的好处。冷凝器维护是“现在付钱或以后付钱”的建议。冷凝器运行的理论相当简单。冷凝器的设计规范确定了进入冷凝器的排气中潜热的Z大有效去除率以及其向循环水中的热传递,这取决于冷凝器的背压,冷却水流量和入口温度。后两个参数的变化将改变背压,并且还会影响给定负载下的加热速率。为了Z小化由于进水温度的变化而引起的冷凝物过冷,可以通过改变冷却水的流速来实现一些对背压(和热率)的控制。但是,降低的管道速度会导致淤泥沉积在管道表面,从而对热量产生不利影响。

为避免这些影响,有可能允许冷凝器返回的一些循环水绕过冷却塔,从而调节进口温度以保持背压,但又不降低总水流量或管水速度。对于清洁的冷凝器,这些是这些变量之间的自然响应。

不幸的是,冷凝器很少在清洁的条件下运行很长时间,在正常使用期间它们容易发生的故障可分为五类:

管子表面结垢

由于贝类或杂物而引起的管或管板结垢

循环水渗漏

过量的环境空气泄漏

空气/不可冷凝去除能力不足

前两个类别与结垢有关,并且本质上是周期性的。因此,尽管实际结垢的影响因工厂而异,甚至同一工厂的各个单元之间也会有所不同,但它们可能被认为是可预测的。关于水或空气泄漏的三类问题往往随机发生。两种类型的泄漏都可能在某个时刻发生,并且可以制定纠正策略。问题何时会发生只能预见,而无法预测。

管道表面结垢

几乎每个冷凝器都经历某种管或管板结垢只是时间问题。大多数冷凝器循环水源都含有溶解的固体,这些固体会沉淀并沉积在管的内表面上,从而不利地影响单位热量和/或限制发电量。这些沉积物也可能导致各种类型的腐蚀,如果不定期清理,腐蚀可能会渗透到管壁,从而使循环水泄漏并污染冷凝液。

结垢不仅会影响单位热量,还会影响涡轮机产生其设计负载能力的能力。在化石燃料发电厂中,在给定负载下,热效率的提高反映在较高的燃料成本上,而且增加2%的情况并不罕见。在化石和核电厂中,如果结垢变得严重,它将导致背压上升到上限,从而迫使发电量减少。据报道,通过清理严重的沉积物,已回收了高达20兆瓦的电能。

石家庄冷凝器清洗

管道结垢特性

为了有效地应对管道结垢,须更好地了解管道结垢的特征及其如何应用于特定地点的条件。冷凝器管结垢主要是管子内部的问题,通常属于以下五类之一。

微生物污染。微生物污染通常发生在天然水域中,因为许多细菌物种会自然定居并在惰性基质上生长。冷凝器管内壁的温度非常适合某些细菌的生长。所产生的物质通常有机固体含量较低(干燥后为10%至30%),并且大多数成分是来自冷却水中的无机颗粒,这些颗粒已经掺入微生物泥中。即使是很薄的微生物污垢层也可能特别不利于传热,因为许多煤泥由水组成,水的导热性很差。

结垢。在溶解的矿物质浓度和温度影响的共同作用下,传热表面会产生水垢(矿物结晶)。诸如在冷凝器管的内壁上存在的温度升高,尤其是朝向出口端,升高的温度促进了天然水中某些常见成分(例如碳酸钙和磷酸钙)的结垢。其他形成水垢的矿物质(包括硫酸钙)更可能在较低温度下形成。结垢可根据形成的特定矿物质及其厚度,大大地减少热传递。尽管结垢水的化学成分通常与腐蚀无关,但在结垢以下很可能会发生缝隙腐蚀。

颗粒沉积物结垢。 当流速不足以使颗粒保持悬浮状态时,通常会在冷凝器管中发生颗粒沉积。通过冷凝器管的设计流量通常为7到10ft/s,但这是平均值(散装流量),某些管的流量可能比其他管低。如果水箱未满且上管间歇性流动,则可能会出现问题。通常,流量低的区域是由于管板上的部分堵塞或由于物体滞留在管内而引起的。颗粒沉积不太可能导致冷凝器的传热损失很大,但它可能会成为缝隙腐蚀的起始点。冷凝器中常见的污垢颗粒类型包括沉积物/淤泥,硅藻,煤尘和从冷却水中沉淀出的矿物质(硫酸钙,磷酸钙,硅酸盐等)。

腐蚀产物结垢。腐蚀产物会在某些管道(主要是铜合金)的表面上变得相对较厚。结垢或沉积促进了氧化铜的生长,在某些情况下,薄的表面结垢将促进下层厚的氧化铜层的生长,这将抑制热传递并建立缝隙腐蚀的位置。

管板堵塞。宏观污垢可能包括各种材料和碎屑堵塞管板和管内,包括岩石,混凝土管碎屑,冷却塔材料(塑料填充物/木材),大块的灰或煤,铁锈,纸屑,树叶和碎片。其他植被和水生动物(小龙虾,鱼类和蛤)。主要作用是减少流向某些试管的流量,这会导致颗粒沉积并增加微生物生长的机会。另外,结果可能会发生局部高速和管壁腐蚀。如果发生大的管板堵塞,冷凝器的真空度可能会大大降低。

石家庄冷凝器清洗方法

无论管材料如何,确保管达到其预期寿命和传热效率的有效方法是保持管的清洁。理想情况下,每次有效地清除管子的沉积物,沉淀物,生物污垢和障碍物时,管子的表面就会恢复为裸金属,从而提供有效的热传递。由于保护性氧化物涂层的重建,清洁后的管子有了新的寿命。

数据发现,大多数清洁程序都是离线进行的,常选择的是机械清洁。机械清洁包括使用金属刮板或刷子,这些刮板或刷子被水,空气或两者的结合物通过管道射出。

除其他离线方法外,还使用非常高压的水。由于射流只能沿管道缓慢移动,因此可以延长清洁冷凝器的时间。须格外小心,以免损坏任何可能存在的试管板或试管涂层;否则,污垢沉积物的成功清除可能与新的管道泄漏或增加的管板腐蚀有关,只有在将设备重新投入使用后才能观察到这种情况。

石家庄冷凝器除垢化学药品还用于离线清洁冷凝器管。有几种弱酸性产品可供使用,它们将比大多数其他方法去除更多的沉淀物;但是这种选择很昂贵,需要更长的时间,并且随后的化学处置(环境危害)会带来一系列问题。还经常发现,仍然需要通过机械清洁方法去除一些残留的材料。

很少有在线方法可以清洁冷凝器管,但是有名的是在线球清洁系统,该系统使用再循环海绵橡胶球作为清洁工具。这些系统通常每天仅工作一部分,而不是维持清洁的管道表面,而仅是限制管道结垢的程度。不幸的是,尽管如果使用磨料球,试管可能会变得更清洁,但是试管的磨损会成为问题。

有时,在线海绵球的分布及其清洁所有冷凝器管的能力存在问题。经常会发现大量海绵球卡在冷凝器管中,并且这些海绵球出现在离线机械清洁操作过程中去除的材料中,这也是常见的。由于这些原因,配备在线系统的冷凝器的管道仍须定期进行离线清洁,尤其是当发电量的损失受到严重关注时。

管清洗创新

在存在结垢问题或严重结垢问题而无法通过任何其他方法处理的情况下,离线机械清洁尤其有用。显然,所选工具须适合去除特定类型的沉积物。模制塑料清洁剂在某些轻质粉尘应用中非常受欢迎。刷子也可用于去除这些软沉积物以及一些微生物沉积物。石家庄冷凝器维保表示,刷子也可用于清洁表面增强的管(例如,螺旋凹进或带鳍的管)或具有薄壁金属插件或环氧树脂型涂层的管。弹簧加载式金属清洁器的设计旨在清除所有类型的沉积物,特别是从那些已沉积有硬化沉积物(例如矿物垢)的管子上清除。

使用300 psig的水压推动管道清洁器的优点是,可以将结垢材料安全地收集在塑料容器中,以便稍后干燥,然后称重以建立沉积物密度。在许多情况下,随后是沉积饼的X射线荧光分析。这种沉积物分析方法是机械清洁所特有的。

300 psig的水压对于推动清洁工具通过管道非常有效,同时又可以防止清洁工具的出口速度超过安全水平。其他一些清洁系统使用空气或空气和水的混合物来推动清洁器,但是气压是可压缩的,使用起来很危险。


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