冷凝器胶球清洗装置系统机组基本结构的清洗分析

冷凝器胶球清洗装置系统机组的水、汽硅含量在投运后一段时间内达不到标准，会造成汽抡机结硅垢或积硅盐，影响机组的效率。产生此问题的原因是冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器冲洗质量不良。为此,提出冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器冲洗的方法、步骤和技巧。

冷凝器胶球清洗装置系统机组普遍存在投运后水、汽硅含量长期超标问题。根据对多台冷凝器胶球清洗装置系统机组较长时间的跟踪分析，认为其主要原因是冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器冷态和热态冲洗质量不良，大量含硅物质残留于空冷系统，尤其是空冷系统中的水平管道。这些含硅物质会缓慢释放到凝结水中，从而导致凝结水硅超标。另外，现有的冷凝器胶球清洗装置系统机组的凝结水精处理系统有些采用粉末树脂覆盖过滤器，这种精处理系统并无除硅能力。这样,硅超标的凝结水会持续污染给水,终导致蒸汽硅超标。

一般湿冷机组在试运期间水、汽中硅含量就能达标，而冷凝器胶球清洗装置系统机组则要投运3个月到半年后才能达标。对此,总结出一套冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的冲洗方法，实施该方法可使冷凝器胶球清洗装置www.jsgysbw.com系统机组的水汽质量尽早达标。

1冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的基本结构

冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器结构主要分为上下两部分，下部为支撑设施，上部为热交换装置（图1）。热交换装置分多个热交换单元，图2为一个热交换单元的结构。每个热交换单元由1根配汽管和2根凝结水管围成三角形，侧面用截面为椭圆形的换热管连接配汽管和凝结水管;相邻二根换热管间装有褶皱形散热片，它们紧密排列成二个侧面。热交换单元的换热示意见图3。

图1冷凝器胶球清洗装置系统塔结构

冷凝器胶球清洗装置系统系统所需的冷却空气通常由机械通风方式供应。冷凝器胶球清洗装置系统系统流程（图4）:低压缸排出的乏汽进入排汽管（直径一般为6m），经排汽管到达各个配汽母管，其管径是变化的，由近排汽管端到远排汽管端管径逐渐减小,大直径约为6m,小直径约为2m；由配汽母管将汽轮机乏汽分配给各个配汽管，配汽管主要分竖直段和水平段,竖直段管径均匀大约为2m,水平段直径仍然从进汽端到远端逐渐减小,大直径约为2m,小直径为0.5m；各个配汽管将乏汽分配给各个换热管，乏汽在每根换热管内进行热交换后冷凝成水并汇集到下端的凝结水管，再经凝结水收集管汇总后进入热井。

图2冷凝器胶球清洗装置系统塔某一热交换单元结构

图3换热单元换热示意

图4火力发电厂空冷系统流程

2冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的冷、热态冲洗

冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的冲洗分为冷态冲洗和热态冲洗。冷态冲洗是基建阶段对空冷管道和换热器进行人工清理和冲洗，目的是清除运输和安装过程中进入系统的沙子、铁屑、焊条、焊瘤、锈皮等较大颗粒的杂质。鉴于空冷系统体积庞大以及管线长、变径多等特点，新建机组即便进行了冷态冲洗，其内部仍会留存较多的小颗粒机械杂质(如铁锈、小沙粒)，还会对机组水汽品质造成严重污染，所以后续的热态冲洗必不可少。热态冲洗就是用热蒸汽对冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的管路、换热器进行高速冲洗,将冷态冲洗后残留的机械杂质从系统中清除出去。因所用热蒸汽流速高、温度高,故可使冲洗效果提高，更好地清除杂质。

2.1冷态冲洗

整个冷凝器胶球清洗装置系统凝汽器的冲洗坚持从上到下、及时排污的原则。内部冲洗包括排汽管、配汽管、换热管、凝结水管、凝结水收集管的清理和冲洗。

先对排汽管、配汽母管和配汽管(图5)进行人工冲洗和清理。排汽管和配汽母管、配汽管直径较大，先在内部搭设架子，用电动钢丝刷对管壁进行彻底清理，再从上往下用高压水枪进行冲洗，将杂质冲到配汽母管和排汽管水平段，然后彻底清除排汽管、配汽母管和配汽管水平段所有颗粒杂质。另外,清理配汽管时，不允许杂质进入换热管内。

图5胶球清洗装置排汽管与配汽管

换热管的冲洗。用高压水枪对换热管进行逐一单根冲洗，并确保无遗漏。因换热管垂直管身的截面为扁长的椭圆形，在冲洗时要尽可能冲洗到全部内表面，应使高压水枪在椭圆形两个远端往复运动冲洗。由于管道长度稍长且截面为扁长的椭圆形，管道下半段可能会冲洗不彻底,为避免此问题的发生,单根换热管冲洗时间要求至少达到(3~5)min，确保每根管道的整个内表面都被冲洗到。

换热管冲洗后,大量的杂物会汇集到凝结水管内，凝结水管内径为600mm,单根管长96m,每个机组共16根。目前这部分管段管径太小，人进入清理困难，用小流量高压水枪进行冲洗效果不佳。因而建议采用连接剧V150mm临时冲洗管道的方法，将临时管道接在如图6所示的凝结水管的一端，关闭凝结水收集管的进口阀门，凝结水管的另一端连接临时排污管道并接到零米，开口排向地沟。起动水泵，根据不同的管道参数保持足够大的流量对该管进行持续lOmin的冲洗，用高速水流将管道内的杂质冲出。冲洗水源可为工业水，冲洗至排污水清澈、管道内无残留为止。

图6冷凝器胶球清洗装置系统塔某一换热单元外侧

凝结水收集管的清理。凝结水收集管用于汇集各个换热单元冷凝下来的凝结水，并引流至热井，管径一般较小。这段管道水平段较多，1台600MW机组空冷系统凝结水收集管水平管(dl68mm,图7)累计长达约960m,现在的冷态冲洗因冲洗水流量太小无法达到，所以特别建议对凝结水收集管进行单独且大流量冲洗，仍然用冲洗凝结水管时安装的临时冲洗管道，将原先的凝结水管冲洗出口端封闭，打开凝结水收集管的进水阀门，将收集管上的排污法兰打开，用高速水流将收集管内部的污物冲出系统，从凝结水收集总管处的排污法兰处排放。冲洗至出水清澈、无大颗粒杂质为止。然后关闭排污法兰，仍用临时冲洗水对凝结水收集管及热井进行冲洗，将杂质冲到热井，后清理热井。人工清理热井时，可以先进行扫除，然后用海绵将泥水吸净，后，用面团粘除细小的机械微粒。此外,建议凝结水收集管在安装时整体呈一定的斜率，向下连接至热井。

图7水平分布凝结水收集管

2.2热态冲洗

热态冲洗的部件包括排汽管、配汽管、换热管、凝结水管、凝结水收集管等。空冷凝汽器热态冲洗时要求汽轮机处于盘车状态，冲洗所用蒸汽来自汽轮机旁路系统。热态冲洗时,从换热管冷凝下来的凝结水不能进入热井，必须安装临时放水管路。由于空冷系统处于真空状态，临时放水管路必须浸入到废水收集池的水面以下,以避免破坏系统真空,因而需配备一废水收集池。热态清洗开始之前，将废水收集池充好水。在热态清洗过程中，凝结水先排放到废水收集池，再经管道溢流至雨水井。

在整个热态冲洗过程中,要对每根配汽管及其所对应的每排换热器进行多次间歇性冲洗(图8)间歇性冲洗的目的是利用高温蒸汽对管道热胀冷缩作用时所产生的张力清除管道内壁上粘附的微小杂质。为了使每排换热器都能得到充分的冲洗,在热态冲洗前要对配汽管道实施临时的分离阻挡。在每根配汽管的适当位置(选择位置视各个施工场地的情况而定，原则是在达到隔离效果的同时尽可能使操作简单，安装和拆卸方便）。安置临时挡板,使蒸汽可以单独进入每一根配汽管，从而达到对每排换热器冲洗的目的。在冲洗过程中依次对每一排换热器进行冲洗，并对冲洗后的换热器进行验收。这样可以使冲洗效果好并使冲洗效率高。

图8胶球清洗装置空冷塔热态冲洗系统示意

另外，热态冲洗在安全范围内应尽可能釆用高温高速的蒸汽进行，并保证整个冲洗阶段每根配汽管内蒸汽的流量流速不小于相应机组正常运行时配汽管的额定流量和流速，目的是让大流量高流速的高温蒸汽通过空冷系统,使其冲刷能力大。此外’大量的蒸汽凝结后也会生成大量的凝结水，这些凝结水将运载着杂质排出系统，因此要使凝结水有一定的运载能力，蒸汽的流量流速就要根据具体情况做计算。总之,热态冲洗的目的就是要在冲洗阶段冲掉空冷系统内部所有杂质并能将其排放到系统外。当每一排凝汽器排放废水中的固体悬浮物的含量小于10mg/L（该含量可以化学精处理装置的要求指标为依据）时，停止热态冲洗。

釆用本文所述方法对空冷凝汽器胶球清洗装置进行彻底清洗，加之对锅炉在吹管阶段进行门的洗硅，可使机组蒸汽硅含量达标时间缩短为1个月。