一种空冷机组空冷岛散热片清洗的新工艺

  一 概述
随着电力工业的迅速发展，大容量高参数汽轮发电 机组不断增加，这不仅需要消耗大量的一次能源，同时也消耗大量的水资源，而水资源紧张是目前全世界面临的一大难题，对于我国尤其如此。由于空冷机组比湿冷 机组可节省水资源约65%左右，因此，我国在第10个五年计划期间，明确提出大力发展空冷机组尤其是300MW和600MW机组。
但是经过实际运 行，空冷机组慢慢的显示出一些不足和问题，其中一点就是由于空冷岛长时间在露天中运行，空气中的细沙灰尘等杂物沉积在散热片上，空冷岛散热片表面出现的积 灰、积垢、杂物，一方面会减少空气通道的面积，另一方面也加大了散热器的传热热阻，大大降低了散热器的热交换能力，造成凝汽器真空增加，机组效率降低，并 且散热片上的污垢还会造成金属的垢下腐蚀，缩短散热器的使用寿命。因此，空冷岛散热器结垢后必须及时清洗。

二 目前的解决方案及其缺点
如同锅炉空预器设备一样，空冷岛设备一般也都配备自动清洗装置，但受压力、流量、运行频率的影响，自动清洗装置只能清除掉散热片表面的浮松污垢，而硬垢却会残留下来，并且会越积越多，直至影响机组运行。
为了清除空冷岛散热片上的硬垢，目前，大部分电厂会选择专业清洗公司进行单纯的高压水清洗除垢。我公司就曾承接了陕西华电蒲城第二发电有限责任公司#5机（600MW）空冷岛散热片的高压水清洗，经过实际运作，发现单纯高压水清洗存在以下不足：
1. 工作量大
清洗公司一般会选用一台或几台压力、流量都比较高的高压水设备，人工持枪对散热片进行逐一清洗。对于一台600MW空冷机组，翅片管总散热面积约为170万m2，人工作业的工作量可想而知
尽管清洗公司可以利用空冷岛原有的自动清洗装置，但为了满足高压力、大流量的要求，需要人工去安装替换很多高压水组件（原有的自动清洗装置高压水压力一般为10MPa以下，不能满足30MPa以上的清洗需要），工作量也不小。
2. 极易造成散热片损伤
   为了清除掉散热片上的顽垢，需要一定压力的高压水射流来进行打击，而散热片多为铝合金材质，打击力高于其承受能力极易造成翅片扎推而损坏，因此，清洗除垢和保护设备成了不可协调的矛盾对立面，让电厂和清洗公司难以取舍。
3. 工作环境恶劣
空冷岛的作用决定了空冷岛上部温度较高，一般在60-70℃以上，加上风机的运行，人员很难在空冷岛上长时间作业，一般十几分钟就会汗流浃背，硬性作业则易发生人身安全事故，导则工作效率低下，施工风险增大。

三.解决方案设计
为 了解决目前空冷岛清洗过程中遇到的难题，我们公司结合空冷岛的结构形式、结垢特点，开发研究出了空冷岛散热器运行清洗剂。其设计原理是：利用原有自动高压 清洗装置，在高压水泵进水管道前安装一个混合箱，根据泵的流量，将清洗剂、清洗用水按一定比例混合进入高压泵，通过自动高压清洗装置的高压水输送管道系 统、清洗装置将清洗剂均匀喷洒在空冷岛散热片上，通过清洗剂的浸润、渗透、剥离作用，使坚硬的污垢从散热片上脱落下来，然后通过原有自动清洗装置上的高压 水射流的外力作用，将污垢冲洗去除，达到清洗目的。

四.清洗实例
2011年6月，陕西华电蒲城第二发电有限责任公司#6机（660MW）空冷岛散热片由我公司实施化学浸泡渗透辅助高压水射流清洗的方式进行清洗，实施过程如下：
1、根据其空冷岛结构特点，对自动清洗装置做如下调整：
①高压水进水管道在高压泵前断开，加入一混合箱，清洗用水和清洗药剂在混合箱内混合后，通过高压水泵输出；清洗药剂通过计量泵精确加入。清洗流程图如下：

② 清洗装置的清洗架、上下导轨（电机驱动）和水平驱动（电机驱动）不需要改动，清洗终端即喷嘴部分做如下改动：由线状喷嘴组合系统改为方阵式喷嘴组合系统， 因为方阵式喷头清洗效率高，覆盖面大。方阵式喷嘴组合系统有两排喷嘴组成，每排根据情况安装多个喷嘴。清洗装置改动如下图：

2、根据空冷岛散热器积垢成分及厚度，清洗剂配方调整为：
EDTA 50ppm
HEDP 50ppm
PAA 50ppm
快速渗透剂T 100ppm
1227 200ppm
戊二醛 200ppm
以上药剂按比例复配成混合药剂，清洗时按高压泵输出量通过计量泵精确投加。
     3、操作流程
     设备改动完毕、药剂检查无误后，启动自动清洗装置，试运转正常后，开始清洗。
空 冷岛散热器自动清洗装置操作一般是从整个清洗面的左面最下端开始从下而上、再由上而下进行一次往复动作，时间一般为2-3分钟，一次往复完成后，整个装置 向右移动一个工位（相当于一个方阵式喷嘴组合系统的横向有效打击范围，500mm左右），一直重复冲洗至散热面末端。为了保证清洗剂有充足的渗透浸润时 间，采用分组停运（每台风机对应的管束为一组）冲洗的办法进行冲洗，即冲洗哪台风机对应管束，则停运相应风机。先自左向右低压力状态下将清洗剂喷洒完毕这 组后，再将自动清洗装置移动到本组起始位置，调整高压水的压力，进行高压力剥离冲洗。这样，即给清洗剂提供了充足的渗透浸润时间（约60分钟，因结垢厚 度、硬度不同，时间亦不同），又不会因为风机运行的原因而使清洗剂快速风干而降低渗透浸润效果。
清洗完毕一组后，根据清洗效果，适当的调节冲洗的速度，再进行下一组的清洗。冲洗时应先避开变压器及330KV出线区域，清洗顺序为第一排一列       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，依此类推。冲洗完第五排时，第六、七排暂不冲洗，直接冲洗第八排一至七列。最后进行变压器及330KV出线区域的冲洗，变压器区域及 330KV出线区域对应空冷风机第六排一列至七列与第七排一列至七列之间的矩形区域。

五.清洗效果
从 陕西华电蒲城第二发电有限责任公司#6机空冷岛散热片化学浸润渗透辅助高压水清洗结果来看，空冷岛散热片冲洗完成后，表面洁净无杂物，基本露出金属光泽， 目视散热片通透，且散热片结合部位接缝严密，无腐蚀现象，散热片已基本达到清洗质量要求，清洗效果明显好于单纯高压水清洗，机组运行都很正常。

六.结束语
随 着水资源的越来越紧张，空冷发电机组也会越来越多，空冷岛清洗市场相应的也会越来越大，作为清洗公司来说，选择一种合适的空冷岛清洗方式，抢先占领空冷岛 清洗市场，对企业的发展至关重要。本文所述的空冷岛散热片化学浸润渗透辅助高压水射流清洗的方法，无论清洗质量、清洗成本，还是施工安全，都是非常理想 的，必将为越来越多的清洗公司所选用，从而为空冷发电机组的发展做出积极贡献。