一種空冷機組空冷島散熱片清洗的新工藝

一 概述
隨著電力工業的迅速發展，大容量高參數汽輪發電 機組不斷增加，這不僅需要消耗大量的一次能源，同時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，對于我國尤其如此。由于空冷機組比濕冷 機組可節省水資源約65%左右，因此，我國在第10個五年計劃期間，明確提出大力發展空冷機組尤其是300MW和600MW機組。
但是經過實際運 行，空冷機組慢慢的顯示出一些不足和問題，其中一點就是由于空冷島長時間在露天中運行，空氣中的細沙灰塵等雜物沉積在散熱片上，空冷島散熱片表面出現的積 灰、積垢、雜物，一方面會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，機組效率降低，并 且散熱片上的污垢還會造成金屬的垢下腐蝕，縮短散熱器的使用壽命。因此，空冷島散熱器結垢后必須及時清洗。

二 目前的解決方案及其缺點
如同鍋爐空預器設備一樣，空冷島設備一般也都配備自動清洗裝置，但受壓力、流量、運行頻率的影響，自動清洗裝置只能清除掉散熱片表面的浮松污垢，而硬垢卻會殘留下來，并且會越積越多，直至影響機組運行。
為了清除空冷島散熱片上的硬垢，目前，大部分電廠會選擇專業清洗公司進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電有限責任公司#5機（600MW）空冷島散熱片的高壓水清洗，經過實際運作，發現單純高壓水清洗存在以下不足：
1. 工作量大
清洗公司一般會選用一臺或幾臺壓力、流量都比較高的高壓水設備，人工持槍對散熱片進行逐一清洗。對于一臺600MW空冷機組，翅片管總散熱面積約為170萬m2，人工作業的工作量可想而知
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進行打擊，而散熱片多為鋁合金材質，打擊力高于其承受能力極易造成翅片扎推而損壞，因此，清洗除垢和保護設備成了不可協調的矛盾對立面，讓電廠和清洗公司難以取舍。
3. 工作環境惡劣
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，加上風機的運行，人員很難在空冷島上長時間作業，一般十幾分鐘就會汗流浹背，硬性作業則易發生人身安全事故，導則工作效率低下，施工風險增大。

三.解決方案設計
為 了解決目前空冷島清洗過程中遇到的難題，我們公司結合空冷島的結構形式、結垢特點，開發研究出了空冷島散熱器運行清洗劑。其設計原理是：利用原有自動高壓 清洗裝置，在高壓水泵進水管道前安裝一個混合箱，根據泵的流量，將清洗劑、清洗用水按一定比例混合進入高壓泵，通過自動高壓清洗裝置的高壓水輸送管道系 統、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、滲透、剝離作用，使堅硬的污垢從散熱片上脫落下來，然后通過原有自動清洗裝置上的高壓 水射流的外力作用，將污垢沖洗去除，達到清洗目的。

四.清洗實例
2011年6月，陜西華電蒲城第二發電有限責任公司#6機（660MW）空冷島散熱片由我公司實施化學浸泡滲透輔助高壓水射流清洗的方式進行清洗，實施過程如下：
1、根據其空冷島結構特點，對自動清洗裝置做如下調整：
①高壓水進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混合后，通過高壓水泵輸出；清洗藥劑通過計量泵精確加入。清洗流程圖如下：

② 清洗裝置的清洗架、上下導軌（電機驅動）和水平驅動（電機驅動）不需要改動，清洗終端即噴嘴部分做如下改動：由線狀噴嘴組合系統改為方陣式噴嘴組合系統， 因為方陣式噴頭清洗效率高，覆蓋面大。方陣式噴嘴組合系統有兩排噴嘴組成，每排根據情況安裝多個噴嘴。清洗裝置改動如下圖：

2、根據空冷島散熱器積垢成分及厚度，清洗劑配方調整為：
EDTA 50ppm
HEDP 50ppm
PAA 50ppm
快速滲透劑T 100ppm
1227 200ppm
戊二醛 200ppm
以上藥劑按比例復配成混合藥劑，清洗時按高壓泵輸出量通過計量泵精確投加。
     3、操作流程
     設備改動完畢、藥劑檢查無誤后，啟動自動清洗裝置，試運轉正常后，開始清洗。
空 冷島散熱器自動清洗裝置操作一般是從整個清洗面的左面最下端開始從下而上、再由上而下進行一次往復動作，時間一般為2-3分鐘，一次往復完成后，整個裝置 向右移動一個工位（相當于一個方陣式噴嘴組合系統的橫向有效打擊范圍，500mm左右），一直重復沖洗至散熱面末端。為了保證清洗劑有充足的滲透浸潤時 間，采用分組停運（每臺風機對應的管束為一組）沖洗的辦法進行沖洗，即沖洗哪臺風機對應管束，則停運相應風機。先自左向右低壓力狀態下將清洗劑噴灑完畢這 組后，再將自動清洗裝置移動到本組起始位置，調整高壓水的壓力，進行高壓力剝離沖洗。這樣，即給清洗劑提供了充足的滲透浸潤時間（約60分鐘，因結垢厚 度、硬度不同，時間亦不同），又不會因為風機運行的原因而使清洗劑快速風干而降低滲透浸潤效果。
清洗完畢一組后，根據清洗效果，適當的調節沖洗的速度，再進行下一組的清洗。沖洗時應先避開變壓器及330KV出線區域，清洗順序為第一排一列       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，第六、七排暫不沖洗，直接沖洗第八排一至七列。最后進行變壓器及330KV出線區域的沖洗，變壓器區域及 330KV出線區域對應空冷風機第六排一列至七列與第七排一列至七列之間的矩形區域。

五.清洗效果
從 陜西華電蒲城第二發電有限責任公司#6機空冷島散熱片化學浸潤滲透輔助高壓水清洗結果來看，空冷島散熱片沖洗完成后，表面潔凈無雜物，基本露出金屬光澤， 目視散熱片通透，且散熱片結合部位接縫嚴密，無腐蝕現象，散熱片已基本達到清洗質量要求，清洗效果明顯好于單純高壓水清洗，機組運行都很正常。

六.結束語
隨 著水資源的越來越緊張，空冷發電機組也會越來越多，空冷島清洗市場相應的也會越來越大，作為清洗公司來說，選擇一種合適的空冷島清洗方式，搶先占領空冷島 清洗市場，對企業的發展至關重要。本文所述的空冷島散熱片化學浸潤滲透輔助高壓水射流清洗的方法，無論清洗質量、清洗成本，還是施工安全，都是非常理想 的，必將為越來越多的清洗公司所選用，從而為空冷發電機組的發展做出積極貢獻。