干–濕并列空冷凝汽器清洗系統(tǒng)及其清洗周期確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，是一種干-濕并列空冷凝汽器清洗系統(tǒng)及其清 洗周期確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國煤炭豐富決定了短期內(nèi)火電仍將處于主導地位，然而，我國煤炭主要分布在 東北、華北、西北等"三北"地區(qū)，如"三北"地區(qū)涵蓋了我國16大煤電基地中的14個，但"三 北"地區(qū)基本處于缺水或少水地帶，這使火電發(fā)展出現(xiàn)了燃煤和水資源分布地理結(jié)構(gòu)上的 矛盾，直接空冷機組（直冷機組）以其69%~84%的節(jié)水率、結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜等優(yōu)良特 性在"三北"地區(qū)得到廣泛的應用。但直冷機組的空冷凝汽器以熱容量較小的空氣作為冷 卻介質(zhì)，散熱能力差，為強化空氣側(cè)的換熱過程，空冷凝汽器管束上布置鋁翅片形成冷卻空 氣的通道，即翅片通道，翅片間距約為2. 3mm，管束間距約38mm，這在我國風沙大、揚塵多、 污染較嚴重的"三北"地區(qū)，使得空氣中的固體顆粒極易在翅片通道內(nèi)積聚，另外，春、夏季 節(jié)樹木的飛絮、昆蟲等積聚在翅片通道入口，甚至堵塞空冷凝汽器翅片通道，這些積聚物統(tǒng) 稱為空冷凝汽器灰垢，灰垢的存在嚴重降低了空冷凝汽器的換熱性能，可使得同環(huán)境條件 下直冷機組汽輪機排汽壓力抬高8kPa~12kPa，增大發(fā)電煤耗約12g/kWh~18g/kWh，甚至 威脅到直冷機組的安全運行。
[0003] 目前通用的解決灰垢的方法是與迎面風逆向，采用高壓除鹽水沖洗，但存在的問 題較多：①安全性差，沖洗后的污水容易玷污安裝在空冷島下面的電氣設(shè)備，甚至造成電氣 設(shè)備的污閃事故；②耗水量大、成本高，清洗一臺600麗機組消耗除鹽水數(shù)千噸，并且除鹽 水成本達到15~20元/噸；③頻次低、運行背壓高，干旱地區(qū)無法承受大量水消耗，只能 加長清洗間隔，少在一個月以上，長可達半年或1年（1-2次/年），水洗間隔長，灰垢積聚 較厚，導致其真空低于經(jīng)常清洗機組SkPa以上；④勞動強度大，清洗過程需數(shù)人看護12MPa 的高壓水泵、輸水管路，水洗后還需人工在高空環(huán)境下清掃灑落在空冷單元內(nèi)和空冷風機 上的絮狀物，作業(yè)條件危險。另外，中國發(fā)明專利號ZL200710055348. 0,名稱"大型空冷系 統(tǒng)空冷凝汽器的干式吹掃裝置"公開了一種空冷凝汽器干式吹掃裝置，該裝置采用含一定 洗珠濃度的高速空氣代替高壓除鹽水沖洗空冷凝汽器，但需在空冷凝汽器內(nèi)側(cè)安裝吹掃小 車，外側(cè)安裝回收小車，并且洗珠還需回收再進行水洗，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，成本較高，目前尚無 經(jīng)濟可行的實施方案。
[0004] 同時，即使不采用洗珠而使用單一的壓縮空氣來吹掃空冷凝汽器灰垢，清洗介質(zhì) 成本大幅度下降，并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，但是也會帶來如下問題：①壓縮空氣吹掃附著在壁面 的積灰效果顯著，但無法吹掃掉空冷凝汽器上由一定硬度的灰垢，長期以往，導致翅片通道 灰垢越積越厚；②壓縮空氣吹掃對于柳絮等附著物堵塞翅片通道基本無能為力，如果與迎 面風順向吹掃空冷凝汽器，柳絮、昆蟲等有可能在翅片通道內(nèi)積聚的越來越牢固，如果與迎 面風逆向吹掃空冷凝汽器，柳絮等漂浮物有隨著冷卻風回到空冷凝汽器迎風面，二次堵塞 翅片通道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的構(gòu)思基礎(chǔ)是，針對現(xiàn)有空冷凝汽器灰垢清洗設(shè)備存在的不足，1)本發(fā)明 采用高壓除鹽水沖洗和壓縮空氣吹掃并列的空冷凝汽器清洗系統(tǒng)，在入夏和入冬時限實施 高壓除鹽水沖洗，其它時限實施壓縮空氣吹掃，一方面，壓縮空氣吹掃以空氣代替除鹽水為 清洗介質(zhì)，可解決"三北"地區(qū)大規(guī)模、高頻率高壓除鹽水沖洗水資源消耗多、清洗費用高 的難題，另一方面，高壓除鹽水沖洗可較好的清洗掉空冷凝汽器翅片通道內(nèi)的硬垢、柳絮等 不易被壓縮空氣吹掃的堵塞物，高壓除鹽水和壓縮空氣并列，既可實現(xiàn)連續(xù)、清潔的濕式清 洗，又可以實現(xiàn)低成本、無害化的干式吹掃；2)本發(fā)明在空冷凝汽器外表面布置可實施除 鹽水沖洗和壓縮空氣吹掃并列功能的移動清洗器，將除鹽水沖洗和壓縮空氣吹掃集成在同 一可移動設(shè)備，簡化了空冷凝汽器清洗系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，除鹽水噴嘴采用擴散式噴嘴，并距 空冷凝汽器管束較遠布置，可充分利用除鹽水壓力大、動量大的特性，使得除鹽水在橫向沖 洗時擴散區(qū)域更大，恒定除鹽水量的工況下可清洗更大的面積的空冷凝汽器管束，節(jié)約用 水，壓縮空氣噴嘴采用漸縮式噴嘴，并距空冷凝汽器管束較近布置，可進一步提高壓縮空氣 吹掃出口的吹掃壓力而避免因空氣密度小、動量小難以有效吹掃灰垢，同時距離空冷凝汽 器管束較近可避免壓縮空氣快速擴散而釋放壓力；3)本發(fā)明依據(jù)該壓縮空氣吹掃運行時 間內(nèi)最佳吹掃間隔確定清洗周期，調(diào)整壓縮空氣吹掃的吹掃間隔，可維持空冷凝汽器灰垢 損失費用和壓縮空氣吹掃損失費用之和最小化。
[0006] 本發(fā)明的目的是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，可實施性好，能夠提高火電機組 空冷凝汽器的傳熱效果，降低機組的煤耗，節(jié)能、環(huán)保效果佳的干-濕并列空冷凝汽器清 洗系統(tǒng)，并提供其科學合理，使空冷凝汽器灰垢損失費用和壓縮空氣吹掃損失費用之和最 小，提高空冷凝汽器使用壽命的清洗周期確定方法。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案之一是：一種干-濕并列空冷凝汽器清洗系 統(tǒng)，其特征在于：它包括空氣壓縮機17高壓空氣輸出端經(jīng)第一截止閥18與高壓儲氣柜19 輸入端相連通，高壓儲氣柜19輸出端與第一三通換向閥20第一輸入端連通；除鹽水箱21 輸出端通過第二截止閥22與高壓水泵23輸入端連通，高壓水泵23輸出端與第一三通換向 閥20第二輸入端連通；第一三通換向閥20輸出端通過氣/水兩用輸送管16與移動清洗器 10連通，移動清洗器10通過縱向軌道滑輪11置于橫向平移架9上，橫向平移架9下端通過 第一橫向軌道滑輪24置于橫向下軌道8上，橫向平移架9上端通過第二橫向軌道滑輪25置 于橫向上軌道7上，縱向軌道滑輪11通過正時皮帶12分別與驅(qū)動電機13和定滑輪14連 接，橫向上軌道7與排汽分配管3連接，橫向下軌道8與凝結(jié)水箱26連接；汽輪機1低壓缸 排出的汽輪機排汽2與排汽分配管3輸入端連通，排汽分配管3輸出端與空冷凝汽器管束 4輸入端連通，空冷凝汽器管束4輸出端與凝結(jié)水箱26輸入端連通，凝結(jié)水箱26輸出端通 過凝結(jié)水泵15與鍋爐給水6連通。
[0008] 所述移動清洗器10包括：氣/水兩用輸送管16的輸出端與第二三通換向閥30的 輸入端連通，第二三通換向閥30的第一輸出端與除鹽水聯(lián)箱31連通，除鹽水聯(lián)箱31下嵌 有呈線形布置的若干個除鹽水噴嘴32 ;第二三通換向閥30的第二輸出端與壓縮空氣聯(lián)箱 33連通，壓縮空氣聯(lián)箱34下嵌有呈線形布置的若干個壓縮空氣噴嘴34 ;除鹽水聯(lián)箱31與 壓縮空氣聯(lián)箱34通過連接桿35連接并錯開布置。
[0009] 所述除鹽水噴嘴32為漸擴噴嘴，其噴嘴入口和出口均為矩形，寬度相同，出口長 度為入口長度的1.5~4倍，除鹽水噴嘴32出口除鹽水壓力為0. 1~0.2MPa;壓縮空氣 噴嘴34為漸縮噴嘴，其噴嘴入口和出口均為矩形，寬度相同，入口長度為出口長度的2~3 倍，壓縮空氣噴嘴34出口壓縮空氣壓力為0· 4~0· 7MPa。
[0010] 所述移動清洗器10與空冷凝汽器管束4平行布置，壓縮空氣噴嘴34和除鹽水噴 嘴32均與空冷凝汽器管束4垂直，壓縮空氣噴嘴34出口距空冷凝汽器管束4直線距離為 5~8cm，壓縮空氣噴嘴34在壓縮空氣聯(lián)箱33下布置的間距為壓縮空氣噴嘴34出口長度 的1. 5~2倍，除鹽水噴嘴32出口距空冷凝汽器管束4直線距離為30~35cm，除鹽水噴嘴 32在除鹽水聯(lián)箱31下布置的間距為除鹽水噴嘴32出口長度的6~8倍，移動清洗器整體 長度