我国冷凝器自动在线清洗装置逐步走向高端市场

冷凝器胶球在线自动清洗装置

      冷水机组在运行过程中由于水质较差和管理不善等原因必然在冷凝器冷却水侧产生污垢,其引起机组压缩机功耗增加,带来经济损失。使用冷凝器胶球在线自动清洗装置可以根据不同的水质条件和机组运行要求,可灵活控制清洗过程,在线显示污垢热阻,并进行经济性分析,实现自动化控制,达到节能目的。该冷凝器自动在线清洗装置的适用范围相当广泛，它不仅适用于汽轮机凝汽器的清洗，同时适用于石油、石化、化工、钢铁单位；固定管板式热交换器的冷却管的清洗，近年来又进入了中央空调的市场，该装置在连续工作不降低负荷的情况下，可以随时投入使用，能始终保持冷却管的清洁状态，能延长冷却管的使用寿命，减轻劳动强度，增加经济效益。是提高电厂、石油、石化、化工、钢铁企业凝汽器及热交换器安全经济运行不可缺少的装置。特别是在凯德〃天府工程中得到了极好的运用。 关键词：冷凝器,胶球,清洗装置,污垢,节能。

一．胶球清洗装置概述 

      胶球自动在线清洗技术，最早用于美国费城的西屋电厂的凝汽器的换热管连续清洗。在上个世纪全球包括我国在内的火电厂凝汽器已是一个标配的在线清洗装置。 

      上个世纪70年代随着冷水机组的大量应用，胶球自动在线清洗技术节能效果明显、环保，清洗过程无三废排放，所以在冷水机组冷凝器的清洗中得到了长足的发展，尤其是日本应用较为普遍。

      现代冷凝器胶球自动在线清洗技术是一套利用流体、水力机械、胶球以及微电脑等多种技术来达到最简单的清洗解决方案，在冷水机组冷凝器冷却水的进出管安装发球机和捕球器，用特殊配方和结构的橡胶海绵球按一定的循环程序，在水力的作用下通过冷凝器换热管擦去管内壁上初期形成的沉积物。

      由于循环过程是不停车、在线、自动的，时间间隔短，污垢沉积物在形成初期就被擦洗掉，保持管壁洁净，使冷凝器处于较高的换热效率状态。克服由于污垢的产生而引起冷水主机制冷效率下降，从而降低能耗，节省能源。消除冷凝器列管腐蚀根源，延长列管使用寿命，减少维护费用和化学药剂的使用，减少冷却水浓水的排放量，降低环境污染。这是目前为止使冷凝器列管始终保持较高清洁状态的最为成熟和有效的方法之一。  

二．胶球清洗装置工作原理  

      冷凝器胶球自动在线清洗装置工作原理如图1所示，通过发球机将胶球送入水冷管壳式冷凝器中，胶球依靠水压差随冷却水在换热管内流动，通过与换热管内壁的摩擦，从而擦洗掉换热管内壁的污垢，在出口端通过捕球器回收胶球至发球机形成一个清洗循环，并通过电气控制器控制清洗频率，达到自动在线定期清洗功能，保证冷凝器的清洁度，降低污垢热阻，提高传热系数的装置。

清洗装置的工作原理图

      在我国，本世纪初，该技术首先应用与欧、美、日、韩、台的独资工厂，随着国外品牌在国内的推广，在北京、上海、深圳、广州等发达地区用户逐渐开始接受和使用，目前国内品牌已近10家，通过大家的积极推广，加上国家、整个社会节能意识的提高，目前已有近千台应用案例。

三．冷凝器胶球自动在线清洗装置

      推广应用中的关键问题——标准 胶球在线清洗装置从本质上讲使冷水机组冷凝器（蒸发器）始终处于较高的洁净状态，维持了较低的污垢热阻值，从而保持冷水机组较低的温度端差，也就是降低了冷凝温度，从而提高了冷水机组的运行效率。但是冷水机组的运行效率除了和污垢热阻有关外，还和冷却水量、环境温度决定的冷却水入口温度以及负荷有直接关系，所以在实际用户冷水机组上安装电表的测试方式来测量胶球清洗装置对冷水机组的节能效果是不可行的。

      胶球清洗装置作为冷水机组配套的节能新技术有多家企业生产和销售，为了使该行业能健康、有序的发展，确实为冷水机组的节能起到重要作用，急需一个科学的行业标准，对该产品的主要技术指标提出明确的要求，使生产商、用户、相关方有标准可依，从而保护各方的利益。

四．胶球清洗装置的组成

1、收球网

      收球网是凝汽器进行胶球清洗过程中的关键组成设备之一。要维持海绵胶球对冷凝管的连续清洗，就要将胶球源源不断地送入清洗系统中。再将清洗过冷却管的胶球及时回收，再次用于清洗管子。电厂凝汽器水侧换热面上污垢的积聚，不仅恶化了真空，降低了汽轮机的热效率，而且会引起铜管腐蚀、泄漏，严重时会威胁汽轮机的安全运行。胶球清洗是最有效的方法防止凝汽器管侧换热面积聚污垢和在已结垢的情况下是理想的清洗方法,收球网就是用来把分散在冷却水中的胶球全部收集起来的，以便重复使用的设备。

      收球网工作原理：新型收球网是在相应的管道中设置了一个Ａ型栅格网，上部为进水端，网板将整个管道截面全部遮挡，收球工作由此开始。收球网的网板、主轴、卡轴块及紧固件等所有过流部件均可采用优质不锈钢。Ａ型栅格网的两片网板由两根转轴转动，在非运行工况时网板可被旋转到一定角度，形成与水流平行的Ｈ型结构。H型结构使水流对网板进行反冲洗，可清除网上杂物及减少水阻,并解决老式收球网积球卡球的问题,使收球率达94%以上。在投球运行时将网板转回到原来的Ａ型结构位置上。主要型式有手动（小管径）和电动（大管径）两种供选用。即循环水管径小于DN700的可选用手动单板型收球网，当循环水管径大于DN700可双板分流型收球网。

2、装球室和分汇器  

      装球室是凝汽器胶球清洗装置中用于加球、收球、换球及观察胶球运行情况的一种设备。有JZ-Ⅰ型和JZ-Ⅱ型两种，JZ-Ⅰ型用于125MW以下机组，JZ-Ⅱ型用于125MW以上机组。其安装位置应便于运行人员的接近和操作。 

      分汇器是一个三通阀，通过导向板的切换可使胶球进入需要清洗的一側凝汽器中工作。一般一台机组需两台分汇器，其进口通径为DN100，分配口为DN89，胶球投用时可通过窥视窗观察运行情况。

3、胶球输送泵及电器柜

      胶球输送泵为单级单吸悬臂式无障离心泵，这种泵在运行中不会损坏胶球，其泵效高，寿命长。布置时，应能保持运行泵不发生气蚀。电器柜可控制胶球输送泵及装球室的胶球自动投放。