大连华能凝汽器清洗方案

大连华能电厂凝汽器高压水清洗方案
一、方案编制依据：
本方案编制依据华能大连电厂凝汽器的实际结垢情况材质以及我公司在同类设备上的清洗经验确定的。

本方案系为大连华能电厂海水凝结器高压水清洗编制。

二、清洗范围：
清洗范围：大连华能电厂海水凝汽器，面积约11000平方米。

数量: 一台;
材质：钛材不锈钢;
长度：约1.5米列管式；
管径：
根数：
三、垢样采集及分析
2013年5月28日，我公司派人技术人员到华能大连热电厂了解现场情况，对现场凝汽器进行了仔细查看，取垢样，拍摄照片。

设备结垢情况如下图：
从现场看，换热管铁污染比较严重，从刮下污垢的管体取下的垢样颜色发白来分析，应该存在无机盐结垢污染，根据现场取样管道和垢样的粘结情况可以初步确定有一定的有机物在内。

垢样分析：
我们将从现场采集回的垢样进行分类溶解实验。

垢样在碱基清洗剂下微溶，在强羧基清洗剂下部分溶解，用各类清洗剂溶解后始终有部分污染物不溶解。

对此类垢样进行灼烧试验，变化不明显。

综合以上垢样分析情况来看，垢样成分为难溶无机盐和微量有机类污染物质的复合型结垢，还含有一定的铁污染。

实验初步确定，该垢样对各种清洗剂的是用情况和结果差别很大，而且单清洗剂无法直接将垢样全部溶解。

三、结垢过程及原因
1.水垢的成因
凝汽器冷却水系统中含有大量的无机盐（如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等）因对热不稳定，浓度会升高，一些盐类因过饱而析出：
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑
当水中溶有氯化钙时，会发生下列置换反应：
Mg(HCO3)2=MgCO3↓+H2O+CO2↑
溶解在水中的CO2会析出，因此水中的PH值会升高。

此时重碳酸盐在碱性条件下Ca(HCO3)2会发生如下反应：
CaCI2+CO32-=CaCO3↓+2CI-
当水中含有过量的磷酸盐时，氯化钙会转变成溶解度很小的磷酸钙，也沉积到受热面上成垢，磷酸钙根将与钙离子产生磷酸钙，其反应为：2PO43-+CaCI2=Ca(PO4)2+6CI-
当水中存在硫酸钙、硅酸钙等无机盐，以及在水质处理过程中加入硫酸盐等时，在凝汽器的受热表面上，因水受热蒸发，盐的局部浓度增大。

当其离子浓度乘积大于对应的盐的溶度积时，即生成盐垢沉积在凝汽器上。

2.微生物粘泥及腐蚀污垢的成因
粘泥是由微生物在繁殖过程中分泌的粘稠液、细小的沙土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂质碎屑、油污、菌藻的尸体及粘性分泌物等组成。

上述物质在水中起到了
CaCO3微结晶的晶核作用，这就加速了CaCO3结晶析出的过程。

当含有这些物质的水流经换热器的表面时，容易形成污垢积物，特别是流速较慢的部分污垢沉积物更多。

这种沉积物一般体积较大，质地疏松稀软。

它们是引起垢下腐蚀的主要原因，也是细菌自下而上的繁殖温床。

凝汽器表面常与水垢微生物粘泥一起沉积在传热表面上，除了影响传热外，更严重的是助长某些细菌的繁殖，最终导致凝汽器表面腐蚀穿孔泄漏。

四、凝汽器带垢运行的危害
1、降低冷却效果
使设备难以发挥其全部作用，不能满足设计工况，污垢的导热系数为0.84—8.4KJ/㎡.h.℃，而金属的导热系数为400KJ/㎡.h.℃以上，每毫米厚的垢使降温效果下降20%左右。

2、使系统循环水量减少
沉积物或微生物粘泥覆盖于系统内壁，甚至会造成堵塞，使得循环水流通的截面积和通量变小，从而使降温效果进一步降低。

3、加速腐蚀，缩短设备使用寿命
沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属局部腐蚀速度加剧，使设备易遭破坏。

一方面污垢使金属换热能力减弱，使热量不能及时传导，致使金属疲劳，另一方面，腐蚀发生导致凝汽器内壁变薄，尤其是
垢下腐蚀会导致设备穿孔泄漏，这种情况的发生，使得设备的使用寿
命缩短。

4、增加生产运行能耗和成本
污垢存在时，为保证生产所需条件，往往需采用加大水量，使得水耗、电耗增加，同时，带垢运行容易产生各种故障，使得维修成本增加，引发各种事故。

综上所述，污垢造成的危害，还包括由上述各种危害引起的间接损失。

如有限资源的浪费，生产工期的延误，下游生产的损失，产品质量不良导致相关生产的损失等等。

所以凝汽器必须及时清洗。

五、清洗方案选择：
针对以上结垢情况，我公司做了专门会议讨论确定清洗方案。

根据我公司以前对冷凝器的清洗经验，对难溶解的冷凝器一般需要物化结合的办法才能得到比较完善的清洗结果。

化学清洗清洗剂采用我公司根据采垢样的溶解情况配制的专用
清洗剂，该清洗剂不仅对设备垢样有清洗作用还有杀菌和对冷凝器管道表面有预膜保护作用。

该清洗剂结合高压水使用可达到非常好的清洗效果。

高压水射流技术在工业生产中的应用，是近几年发展起来的一门新技术，在我国火电行业中的应用处于推广阶段。

通过在国内火电厂运用，高压水射流技术取得了很好的效果。

特别是在凝汽器铜管高压水射流清洗方面尤为突出，使凝汽器真空度普遍由清洗前的
89-90%提高到93%以上，排汽温度由45℃左右下降到39℃左右。

高压水射流的工作原理是：
通过清洗喷咀将高压水的压力能转换成高速流体，正向、切向击向被清洗面，在被清洗面上产生很大的瞬时碰撞动量，这是高压水射流除垢、除灰、除焦、除锈的主要原理。

一、高压水射流清洗所需要的设备和高压水射流的技术性质
高压水射流清洗工作系统见图1。

对系统中的一些设备说明如下：
（1）高压柱塞泵：给高压清洗工作提供动力源。

一般火电厂清洗工作压力在500-700公斤左右，流量在3T/h 在左右。

压力的高低和流量的大小，对清洗速度和效果影响比较大，一般采用单枪操作。

（2）节流调压阀：主要是调节高压泵的输出压力，通过前期清洗作业试验，选定合适的输出压力，在压力允许范围内实现无级压力输出。

（3）防震压力表：用于监控高压泵的输出压力。

（4）高压胶管：一般选用耐压700公斤的钢丝缠绕管。

（5）脚踏开关：在作业时用于水射流的开启或关停。

（6）清洗喷杆：在清洗列管时选用无缝钢管或软管，硬管的长度一般在6－8米左右，选用软管清洗时，喷咀采用后喷式，利用高压水射流产生的反作用力推动喷嘴前进，在清洗外表面时选用喷枪直接清洗。

（7）清洗喷咀：其结构要根据所清洗设备的构造及结垢等具体情况来确定。

在工作压力确定后，通过试验来选择喷咀配置是否合理。

选用硬管喷杆时，喷嘴采用前喷式。

当高压柱塞泵的输出流量一定时，喷嘴的孔数与泵的输出压力成反比，孔数越多，输出压力越小，从理论上将，喷嘴孔数越多，高压水射流清洗的面积越大，但高压泵的输出压力也就越小，所以选择合适的喷咀孔数对清洗速度和效果影响很大，如果喷咀配置合理的话，清洗的效率可以达到95%以上。

本次清洗采用60MPa压力挠性枪、硬枪对设备U型管束进行高压水射流清洗；
采用手持喷枪对设备封头端面进行高压水射流清洗。

六、高压设备
压力可达60MPa
七、施工条件
水源：压力0.4MPa
电源：380V，设备电机功率：>90KW
八、清洗步骤
1. 设备现场就位，包括水电气条件准备好，水源要求为消防水，设备用电要求：120KW，应有用户决定接电接水谁来负责，因为电厂要求严格，所以倾向于由用户协助安装水电。

场地足够摆放主体设备（2*2M）及其他附属设备。

清洗设备室体内接好照明装置，并且保证清洗辅助工具到位，一切准备就绪后，需请示用户是否妥当方可开始清洗工作；
2.清洗工艺。

消防用水引入清洗水箱。

在清洗水箱制配清洗药剂，通过供水泵和增压泵将清洗液打入到清洗设备中，通过过滤器对清洗液杂质进行过滤。

过滤后经过设备加压对凝汽器进行单根管清洗；
3.清洗实验。

首先对单根管进行清洗实验，如果清洗效果理想，则继续下面的清洗工作。

如果清洗效果不理想，考虑引进100MPa以上压力的清洗装置进行清洗；
4.正常的清洗过程采用挠性枪、硬枪对设备U型管束进行高压水射流清洗，采用手持喷枪对设备封头端面进行高压水射流清洗；
5.清洗结束后，应由用户对清洗结果进行评定，验收后，拆卸设备并打扫场地。

九、冷凝器清洗预算
①运输费：往返18600元；
②设备吊装费： 500元；
③清洗药剂费用：15500元/吨，共计2吨，总费用31000元；
④人工费：500元/人.天，人数5人，清洗时间12天，30000元；
①设备台班费：7000元/台班，以15个台班（加班和路途）计算，
105000元；
以上费用总结：185100元；
②利润管理费（15%）：27765元；
③总计：212865元；
④税金费：税率为17%，36187.05元；
⑤合计：249052.05元。

如果需要更高压力设备，需要紧急从广州调运，预计设备台班每班增加3000元，12个台班需要增加36000，从广州到大连许增肌运输费等，
营口科林膜技术工程服务有限公司 2013年6月2日
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