[發明專利]一種汽輪機閉式循環水系統中凝汽器清潔系統及清潔方法

有效

• 申請號: 201310385368.X
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103438757A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 蔣尋寒;朱芨;馬斌;張輝;黃德寶;阮圣奇;張貴杰
• 申請（專利權）人: 安徽新力電業科技咨詢有限責任公司;朱芨
• 主分類號: F28G1/12
• 分類號: F28G1/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及火電機組中針對汽輪機凝汽器的清潔系統及清潔方式，通過清潔減少管束結垢和腐蝕。

背景技術

火電機組節能工作意義重大。火電機組的節能工作中，降低汽輪機背壓有極為重要的地位，一般地，對于濕冷機組，背壓降低1kPa，機組能耗降低0.6～2%，即大約2～6g/(kW.h)，隨機型和負荷變化而不同；凝汽器端差增加1℃，則機組煤耗增加1g/(kW.h)或更多。對于1臺600MW機組，可以認為，煤耗增加1g/(kW.h)，則每年增加的燃料消耗價值250萬元。

汽輪機背壓是由循環水溫、溫升、凝汽器端差決定：

Ts=T1+ΔT+δt

其中：

Ts為與凝汽器壓力即汽輪機背壓對應的飽和溫度，℃；

T1為循環水溫度，℃；對于開式循環水系統，為環境水體溫度，對于閉式循環水系統，取決于循環水量、冷卻塔性能和凝汽器熱負荷；

ΔT為循環水溫升，℃；取決于凝汽器熱負荷與循環水量；

δt為凝汽器端差，℃；真空嚴密性不好，或者凝汽器管束結垢，都會增加熱阻，增加凝汽器端差。尤其是后者，是目前大型火電機組比較普遍存在的問題。

汽輪機背壓Pn由Ts根據水蒸氣性質表或公式獲得。

在濕冷機組中，大多數配置閉式循環水系統。濕冷機組中，凝汽器都配備膠球清洗裝置，通常以每天1～2小時定期對凝汽器管束進行清洗。

在我國，汽輪機循環水系統有兩種形式，分別為汽輪機閉式循環水系統和汽輪機開式循環水系統，位于長江沿岸和海邊的火電機組通常采用汽輪機開式循環水系統。所謂汽輪機開式循環水系統是以江水或海水作為冷卻水，在凝汽器中完成換熱后回到環境水體。實際運行中，這一形式中凝汽器的工作狀態一般比較好，其原因是水體中存在江沙或海沙，沙子凝汽器及管束等設備具有很好的清洗作用。在這些火機組中，一部分已經拆除膠球清洗裝置。

汽輪機閉式循環水系統中的循環冷卻水是從環境水源中取出后，需經過沉淀和加藥等處理后再進入循環水系統，在凝汽器中完成換熱后，進入冷卻塔冷卻，再由循環水泵打入凝汽器，實現對循環水的反復使用。這種系統水質相對干凈，僅含有少量污泥和污垢，幾乎沒有沙子，實際運行中，膠球清洗裝置必須保持在良好的狀態，并經常使用。但實際上，由于設計、制造、運行、維護等方面的原因，國內大機組的膠球清洗裝置，目前仍有相當一部分狀態并不理想。國內大型火電機組的凝汽器中，有相當比例的清潔系數較低，對背壓和機組能耗有明顯的不利影響。對于銅管束，一般設計清潔系數為0.8～0.85，對于不銹鋼管束，設計清潔系數一般為0.85～0.9，但實際很多大機組的凝汽器清潔系數長期維持在0.5～0.6的低水平上，背壓相應升高達1kPa的級別，帶來很大損失。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，針對汽輪機閉式循環水系統提供一種汽輪機閉式循環水系統中凝汽器清潔系統及清潔方法，以模擬汽輪機開式循環水系統中沙子的清潔作用，達到降低汽輪機背壓，降低機組能耗，同時減少管束結垢和腐蝕的發明目的。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明汽輪機閉式循環水系統中凝汽器清潔系統的特點是：針對包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統的汽輪機閉式循環水系統，在所述凝汽器的出口處設置沉淀池，所述沉淀池的出水和開式水系統的出水共同進入冷卻塔，在所述沉淀池的底部排出的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進入凝汽器；所述固體顆粒是密度為1～2g/cm³的陶粒沙。

本發明汽輪機閉式循環水系統中凝汽器清潔系統的特點也在于：所述陶粒沙的粒徑為0.5～5mm，并小于汽輪機循環水系統中各處濾網孔洞的直徑。

本發明汽輪機閉式循環水系統中凝汽器的清潔方法的特點是：

針對包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統的汽輪機閉式循環水系統，模擬汽輪機開式循環水系統中沙子對管束的清潔作用，在汽輪機閉式循環水系統的循環水中加入固體顆粒，形成含固體顆粒循環水；

在所述凝汽器的出口處設置沉淀池，沉淀池的出水和開式水系統的出水共同進入冷卻塔，在沉淀池中得到沉淀的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進入凝汽器；

所述固體顆粒是密度為1～2g/cm³的陶粒沙。

本發明汽輪機閉式循環水系統中凝汽器的清潔方法的特點也在于：所述陶粒沙的粒徑為0.5～5mm，并小于汽輪機循環水系統中各處濾網孔洞的直徑；所述含固體顆粒循環水是在循環水中按50～300ppm的比例加入陶粒沙。