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1、华中电力第21卷2008年第2期凝汽器在线清洗机器人张伟,陈宁,彭伟,肖东(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:简要介绍了火电厂凝汽器冷却水管结垢的危害及除垢清洗的现状,并对使用机器人进行在线清洗这项新技术进行了详细的介绍,还对其经济性进行了分析。关键词:凝汽器;除垢;机器人中图分类号:TK228文献标识码:A文章编号:1006-6519(2008)02-0011-03TheCondenserOn-LineCleaningRobotZHANGWei,CHENGLing,PENWei,XIAODong(TheMinin
2、gUniversityofChina,Xuzhou221008,China)Abstract:Inthispaper,thehazardsofthethermalpowerplantcondensercoolingpipescalingandthestatusoftheremovingscalecleansingareintroduced.Theonlinerobotcleaningtechnologyisdiscussed.Theeconomicofthetechnologyisanalysis.Keywords:con
3、denser,Anti-fouling,robot和点蚀,清洁的凝汽器管可使用15年以上,如果结垢0前言而不及时消除可使其在3年内穿透[2]。凝汽器铜管泄凝汽器是火力发电厂的主要辅助设备之一,担负漏是火电厂水质故障的根源:一旦凝汽器管腐蚀穿着冷却汽轮机排汽的重要任务,其工作性能的好坏对孔,带压力的冷却水就会漏入负压的冷凝水中,而冷电厂的发电效率、发电煤耗率有着重要的影响。凝水(常称作凝结水)占锅炉给水的95%左右,它遭受凝汽器是一种面式换热器,由数千至上万根铜管污染后将引起锅炉结水垢,产生酸腐蚀(冷却水为海组成,铜管外走蒸
4、汽内走冷却水,因有热交换的存在,水时)或碱腐蚀(冷却水为淡水时),还会造成过热器和汽冷却水中的盐份在连续加热过程中不断析出,形成水轮机结垢,以上种种都会严重危害电厂的安全运行[3]。垢并附着在内管壁上,水垢是一种导热系数很低的物因此,无论从保证火电厂的效率和出力方面考质,它的存在严重影响凝汽器的换热效率,导致凝汽虑,还是从防止凝汽器管腐蚀,进而防止锅炉结垢、腐器内真空下降,发电煤耗率上升,发电成本增加。蚀等方面考虑,如何及时清除凝汽器积垢,都是电厂1凝汽器冷却水管结垢的危害亟待解决的一个问题。凝汽器冷却水管结垢的主要危害是
5、降低汽轮发2凝汽器除垢清洗技术现状电机组的效率,结垢严重还将影响汽轮发电机的出目前,电厂凝汽器除垢的方法分为离线和在线两力。当凝汽器结垢达0.5mm左右,可使真空度由90%种。以上降到85%以下,使发电煤耗升高15～20g/(kW·h),离线清洗,主要是采用高压水射流进行凝汽器清对于一台年运转7000h、负荷率为90%的300MW洗。该方法用30MPa以上高压水形成射流后冲洗凝机组来说,每年将多耗标准煤约2.8～3.8万t,以现煤价汽器铜管内壁达到除垢目的。高压水射流除硬垢能力500元/t计,约合人民币1400～1890万
6、元;如果水垢强,对凝汽器积垢和粘泥均有很好的清除效果,在厚度达1mm,则不仅多耗煤量每年将增加到5万多200MW及300MW机组凝汽器上使用该技术后,除吨,而且将影响10%的发电出力[1]。垢率在90%以上[4]。高压水射流除垢后,凝汽器铜管凝汽器铜管结垢还将导致脱锌(黄铜)、脱镍(白铜)无应力裂纹,强度与韧性指标均符合新黄铜管的要收稿日期:2007-11-07作者简介:张伟(1981-),男,在读研究生.-11-华中电力2008年第2期第21卷求。高压水射流清洗属于物理清洗,无任何环境污染。尽管离线高压水射流清洗具有很多
7、优点,但它克服不了离线清洗方法的固有缺点即必须停机后方能进行。电厂机组启、停机产生的费用是巨大的,以300MW机组计算,一次启、停机加上人工清洗的费用总和约为100万元。不仅消耗费用大,而且对运行中产生的积垢也无法及时清除,不能随时保证火电机组的高效图1滚珠丝杠型直角坐标机器人示意图运行。滚珠丝杠型直角坐标机器人由机械本体、控制为克服离线清洗的不足,火电厂也采用了一些在器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,其结构如图[7]线除垢方法,通常有以下几种。2所示。一是胶球清洗方法,即在冷却水循环管路里投放表面粗糙的胶球,利用胶球与
8、管壁间的摩擦清洗凝汽器管道。目前该方法的主要不足是不能有效除去水垢,因此机组的运行效率依然受到积垢的影响,仍然需要定期停机进行离线清洗。此外该方法要求投放较多数量的胶球,但胶球回收率低、增加了运行成本。二是化学方法,即在冷却水循环管路内投放盐图2滚珠丝杠传动系统结构示意图酸,清洗积垢。这种方法清洗效果较
