一、产品开发背景
凝汽器是凝汽式汽轮机装置的重要组成部分,在热力系统中起着冷却作用,通过循环水将作过功的低压蒸汽冷凝成水重复使用,它的工作情况直接影响到整个装置的热经济性和运行可靠性。凝汽器只有保持高清洁度,才能确保系统高效换热。但在实际运行过程中,凝汽器不可避免的遇到水垢问题。
1、水垢的形成:
水垢形成有5个阶段:起始、运输、附着、老化、剥蚀。在起始阶段,由于管壁边缘形成滞流层,温度较管中心要高,因此容易析出碳酸盐,形成污垢,水里的污垢随着水流的流动向前运动,很容易在附着在管壁上,时间久了就会越积越多腐蚀管壁。但只要破坏水垢形成的任何一个阶段,水垢就无法形成。
2、水垢的危害:
1)最主要危害的就是降低发电效率。
水垢导热性能很差,相比钢铁导热能力小30~50倍,换热面附有水垢就会使受热面传热变坏。经实验,换热器产生1mm厚的水垢,换热效率将下降10%左右。
2)水垢产生后,会减小传热面内、外流通截面,增加传热面内、外循环水的流通阻力,严重时流通截面很小,甚至完全被堵塞,至使换热器不能正常运行。
3)凝汽器管结垢还将导致产生脱锌(黄铜)、脱镍(白铜)和点蚀。清洁的凝汽器可使用15年以上,结垢而不及时消除时,可使其在几年内穿透,大大降低凝汽器的使用寿命。
4)水垢附着在换热面上,耗费人力物力进行检测和清除,增加企业运行成本。
3、目前几种清洗方式对比分析
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清洗方式
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优点
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缺点
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离线(高压水枪冲洗)
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除垢效果好,除垢率90%以上;无应力裂痕;物理清洗,无环境污染
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必须停机后才能进行,费用高;人工劳动强度大;机组运行中的污垢无法及时清除;
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在线
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传统胶球清洗
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操作简单
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清洗效果不佳,维持时间短,回球率低,人工劳动强度大;投放较多胶球,增加运行成本;且仍需定期离线清洗;
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化学清洗
(阻垢剂/酸洗)
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有一定清洗效果
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酸洗频繁使用将降低凝汽器使用寿命,甚至危及火电厂运行安全;环境污染;运行成本高;
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螺旋纽带清洗
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初期除垢效果较好,运行成本低
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整体清洗效果一般,纽带容易浮动摇晃,磨损管壁,影响机组运行
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其他机器人清洗/超声波除垢等高端方式
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