一種空冷機(jī)組空冷島散熱片清洗的新工藝

  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(duì)于我國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(huì)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(huì)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(dòng)清洗裝置，但受壓力、流量、運(yùn)行頻率的影響，自動(dòng)清洗裝置只能清除掉散熱片表面的浮松污垢，而硬垢卻會(huì)殘留下來(lái)，并且會(huì)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(huì)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(huì)選用一臺(tái)或幾臺(tái)壓力、流量都比較高的高壓水設(shè)備，人工持槍對(duì)散熱片進(jìn)行逐一清洗。對(duì)于一臺(tái)600MW空冷機(jī)組，翅片管總散熱面積約為170萬(wàn)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(dòng)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(dòng)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(lái)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(duì)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(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，一般十幾分鐘就會(huì)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(dòng)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(dòng)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(rùn)、滲透、剝離作用，使堅(jiān)硬的污垢從散熱片上脫落下來(lái)，然后通過原有自動(dòng)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(duì)自動(dòng)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(dòng)）和水平驅(qū)動(dòng)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)）不需要改動(dòng)，清洗終端即噴嘴部分做如下改動(dòng)：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(dòng)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(dòng)完畢、藥劑檢查無(wú)誤后，啟動(dòng)自動(dòng)清洗裝置，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開始清洗。
空 冷島散熱器自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(rùn)時(shí) 間，采用分組停運(yùn)（每臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的管束為一組）沖洗的辦法進(jìn)行沖洗，即沖洗哪臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)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(dòng)清洗裝置移動(dòng)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(rùn)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(huì)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(rùn)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?/span>       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(rùn)滲透輔助高壓水清洗結(jié)果來(lái)看，空冷島散熱片沖洗完成后，表面潔凈無(wú)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(wú)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(yǔ)
隨 著水資源的越來(lái)越緊張，空冷發(fā)電機(jī)組也會(huì)越來(lái)越多，空冷島清洗市場(chǎng)相應(yīng)的也會(huì)越來(lái)越大，作為清洗公司來(lái)說(shuō)，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(chǎng)，對(duì)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(rùn)滲透輔助高壓水射流清洗的方法，無(wú)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(lái)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)。