我國冷凝器自動在線清洗裝置逐步走向高端市場

冷凝器膠球在線自動清洗裝置

      冷水機組在運行過程中由于水質較差和管理不善等原因必然在冷凝器冷卻水側產(chǎn)生污垢,其引起機組壓縮機功耗增加,帶來經(jīng)濟損失。使用冷凝器膠球在線自動清洗裝置可以根據(jù)不同的水質條件和機組運行要求,可靈活控制清洗過程,在線顯示污垢熱阻,并進行經(jīng)濟性分析,實現(xiàn)自動化控制,達到節(jié)能目的。該冷凝器自動在線清洗裝置的適用范圍相當廣泛，它不僅適用于汽輪機凝汽器的清洗，同時適用于石油、石化、化工、鋼鐵單位；固定管板式熱交換器的冷卻管的清洗，近年來又進入了中央空調的市場，該裝置在連續(xù)工作不降低負荷的情況下，可以隨時投入使用，能始終保持冷卻管的清潔狀態(tài)，能延長冷卻管的使用壽命，減輕勞動強度，增加經(jīng)濟效益。是提高電廠、石油、石化、化工、鋼鐵企業(yè)凝汽器及熱交換器安全經(jīng)濟運行不可缺少的裝置。特別是在凱德〃天府工程中得到了極好的運用。 關鍵詞：冷凝器,膠球,清洗裝置,污垢,節(jié)能。

一．膠球清洗裝置概述 

      膠球自動在線清洗技術，最早用于美國費城的西屋電廠的凝汽器的換熱管連續(xù)清洗。在上個世紀全球包括我國在內的火電廠凝汽器已是一個標配的在線清洗裝置。 

      上個世紀70年代隨著冷水機組的大量應用，膠球自動在線清洗技術節(jié)能效果明顯、環(huán)保，清洗過程無三廢排放，所以在冷水機組冷凝器的清洗中得到了長足的發(fā)展，尤其是日本應用較為普遍。

      現(xiàn)代冷凝器膠球自動在線清洗技術是一套利用流體、水力機械、膠球以及微電腦等多種技術來達到最簡單的清洗解決方案，在冷水機組冷凝器冷卻水的進出管安裝發(fā)球機和捕球器，用特殊配方和結構的橡膠海綿球按一定的循環(huán)程序，在水力的作用下通過冷凝器換熱管擦去管內壁上初期形成的沉積物。

      由于循環(huán)過程是不停車、在線、自動的，時間間隔短，污垢沉積物在形成初期就被擦洗掉，保持管壁潔凈，使冷凝器處于較高的換熱效率狀態(tài)�？朔�由于污垢的產(chǎn)生而引起冷水主機制冷效率下降，從而降低能耗，節(jié)省能源。消除冷凝器列管腐蝕根源，延長列管使用壽命，減少維護費用和化學藥劑的使用，減少冷卻水濃水的排放量，降低環(huán)境污染。這是目前為止使冷凝器列管始終保持較高清潔狀態(tài)的最為成熟和有效的方法之一。  

二．膠球清洗裝置工作原理  

      冷凝器膠球自動在線清洗裝置工作原理如圖1所示，通過發(fā)球機將膠球送入水冷管殼式冷凝器中，膠球依靠水壓差隨冷卻水在換熱管內流動，通過與換熱管內壁的摩擦，從而擦洗掉換熱管內壁的污垢，在出口端通過捕球器回收膠球至發(fā)球機形成一個清洗循環(huán)，并通過電氣控制器控制清洗頻率，達到自動在線定期清洗功能，保證冷凝器的清潔度，降低污垢熱阻，提高傳熱系數(shù)的裝置。

清洗裝置的工作原理圖

      在我國，本世紀初，該技術首先應用與歐、美、日、韓、臺的獨資工廠，隨著國外品牌在國內的推廣，在北京、上海、深圳、廣州等發(fā)達地區(qū)用戶逐漸開始接受和使用，目前國內品牌已近10家，通過大家的積極推廣，加上國家、整個社會節(jié)能意識的提高，目前已有近千臺應用案例。

三．冷凝器膠球自動在線清洗裝置

      推廣應用中的關鍵問題——標準 膠球在線清洗裝置從本質上講使冷水機組冷凝器（蒸發(fā)器）始終處于較高的潔凈狀態(tài)，維持了較低的污垢熱阻值，從而保持冷水機組較低的溫度端差，也就是降低了冷凝溫度，從而提高了冷水機組的運行效率。但是冷水機組的運行效率除了和污垢熱阻有關外，還和冷卻水量、環(huán)境溫度決定的冷卻水入口溫度以及負荷有直接關系，所以在實際用戶冷水機組上安裝電表的測試方式來測量膠球清洗裝置對冷水機組的節(jié)能效果是不可行的。

      膠球清洗裝置作為冷水機組配套的節(jié)能新技術有多家企業(yè)生產(chǎn)和銷售，為了使該行業(yè)能健康、有序的發(fā)展，確實為冷水機組的節(jié)能起到重要作用，急需一個科學的行業(yè)標準，對該產(chǎn)品的主要技術指標提出明確的要求，使生產(chǎn)商、用戶、相關方有標準可依，從而保護各方的利益。

四．膠球清洗裝置的組成

1、收球網(wǎng)

      收球網(wǎng)是凝汽器進行膠球清洗過程中的關鍵組成設備之一。要維持海綿膠球對冷凝管的連續(xù)清洗，就要將膠球源源不斷地送入清洗系統(tǒng)中。再將清洗過冷卻管的膠球及時回收，再次用于清洗管子。電廠凝汽器水側換熱面上污垢的積聚，不僅惡化了真空，降低了汽輪機的熱效率，而且會引起銅管腐蝕、泄漏，嚴重時會威脅汽輪機的安全運行。膠球清洗是最有效的方法防止凝汽器管側換熱面積聚污垢和在已結垢的情況下是理想的清洗方法,收球網(wǎng)就是用來把分散在冷卻水中的膠球全部收集起來的，以便重復使用的設備。

      收球網(wǎng)工作原理：新型收球網(wǎng)是在相應的管道中設置了一個Ａ型柵格網(wǎng)，上部為進水端，網(wǎng)板將整個管道截面全部遮擋，收球工作由此開始。收球網(wǎng)的網(wǎng)板、主軸、卡軸塊及緊固件等所有過流部件均可采用優(yōu)質不銹鋼。Ａ型柵格網(wǎng)的兩片網(wǎng)板由兩根轉軸轉動，在非運行工況時網(wǎng)板可被旋轉到一定角度，形成與水流平行的Ｈ型結構。H型結構使水流對網(wǎng)板進行反沖洗，可清除網(wǎng)上雜物及減少水阻,并解決老式收球網(wǎng)積球卡球的問題,使收球率達94%以上。在投球運行時將網(wǎng)板轉回到原來的Ａ型結構位置上。主要型式有手動（小管徑）和電動（大管徑）兩種供選用。即循環(huán)水管徑小于DN700的可選用手動單板型收球網(wǎng)，當循環(huán)水管徑大于DN700可雙板分流型收球網(wǎng)。

2、裝球室和分匯器  

      裝球室是凝汽器膠球清洗裝置中用于加球、收球、換球及觀察膠球運行情況的一種設備。有JZ-Ⅰ型和JZ-Ⅱ型兩種，JZ-Ⅰ型用于125MW以下機組，JZ-Ⅱ型用于125MW以上機組。其安裝位置應便于運行人員的接近和操作。 

      分匯器是一個三通閥，通過導向板的切換可使膠球進入需要清洗的一側凝汽器中工作。一般一臺機組需兩臺分匯器，其進口通徑為DN100，分配口為DN89，膠球投用時可通過窺視窗觀察運行情況。

3、膠球輸送泵及電器柜

      膠球輸送泵為單級單吸懸臂式無障離心泵，這種泵在運行中不會損壞膠球，其泵效高，壽命長。布置時，應能保持運行泵不發(fā)生氣蝕。電器柜可控制膠球輸送泵及裝球室的膠球自動投放。