一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业用换热器化学清洗领域，具体涉及一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法及装置。
【背景技术】
[0002]列管式水冷却器是广泛应用于动力、化工、石油、和原子能等工业部门主要辅助设备之一，担负着各种动力、电气、机械和化学反应设备重要的冷却任务，其工作性能的好坏对企业的安全、经济运行有着重要的影响。在传热过程中，列管式水冷却器中换热管水侧内壁由于受加热和水质的影响易形成水垢和污渍，对换热器的性能产生不良的影响，如何及时清除水垢和污渍一直是一个亟待解决的重要问题。以电厂为例:凝汽器就是一种列管式水冷却器:由数千根换热管组成，管外走蒸汽，管内走冷却水，因有热交换的存在，冷却水中的盐份在连续加热过程中不断析出，形成大量的水垢并附着在管壁上，导致凝汽器内真空下降，发电煤耗率上升，发电成本增加，因此降低汽轮发电机组的效率。当凝汽器结垢
0.5mm左右，可使真空度由90%以上降到85%以下，使发电煤耗升高15?20g/kW.h，对于一台年运转7000h、负荷率为90 %的300丽机组来说，每年将多耗标准煤约28?38万t,如果水垢厚度达1mm，则不仅多耗煤量将超过每年5万多吨，而且将影响10%的出力。凝汽器内真空下降，还会使汽轮机的排汽温度升高，导致低压缸的变形，不仅影响电厂运行的经济性，还直接影响汽轮发电机组的运行安全。本发明就是针对这一问题而提出的，以极少量有针对性的、特定的化学清洗剂，对列管式水冷却器中水垢和污渍实现在线化学精确清洗一种技术方法。
[0003]下面，以电厂凝汽器为例，将本发明和电厂常用的同类的在线清洗的方法进行一个比较:
I)凝汽器胶球清洗方法(此法为电厂标准配置):在凝汽器水则投入大量胶球，胶球随循环水流动，通过凝汽器换热管，对换热管进行清洗，它虽然能起到一定除垢的作用，但由于胶球不能太大、太硬否则难以通过凝汽器换热管，但是太小、太软、又会影响除垢效果，导致胶球回收率降低。此外，胶球清洗法还取决于循环水的流速，冬季循环水温度低，流量不能大，否则会产生凝结水过冷，造成机组运行经济性下降.流量的下降导致换热管内水流速的下降，胶球清洗效果下降，凝汽器清洁率下降，最低可达0.4(设计值0.85)。对于采用中水做循环水的系统，效果就更差，因此如何用好胶球也一直是困扰电厂的难题。在CNK以上可查阅到大量的关于胶球改进的文章就证明了这一点，但改造后运行一段时间后同样的问题又会出现，说明胶球清洗本身就存在依赖循环水流速，收球率和清洗效果难以两全的重大缺陷。
[0004]2)凝汽器在线化学清洗方法:现在电厂基本上无一例外的都会在投入胶球清洗的基础上在凝汽器循环水池中加入大量的化学清洗剂(主要是酸、缓蚀剂和除藻剂为中和排放还要加大量的碱)，以阻止换热管结垢和藻类的生长。随着机组容量增大，循环冷却水量越来越大、300MW机组为40000t/h左右，冷却塔循环冷却水蒸发量约为2600t/h，600MW、100(MW机组就更多，为了保证阻垢、灭菌效果，维持循环冷却水的低PH值，加药量可想而知，以300MW机组为例，一年加药的费用约为200万元左右。尽管如此，对采用中水(国家有规定电厂循环水必须采用中水，以避免采用地下水)作为电厂循环冷却水的机组，效果并不明显，不少机组因结垢严重不得不在运行期间进行临停清洗，以保证机组运行的安全性。
[0005]这种清洗方法的主要问题是:加入的化学清洗剂，被循环水池中大量的循环水稀释了，到凝汽器换热管时远远达不到清洗浓度，白白浪费了大量化学清洗剂。
【发明内容】
[0006]根据现有技术存在的不足:本发明提出了一种清洗剂用量少、除垢效果好、可实现零排放的工业列管式水冷却器在线精确化学清垢技术。
[0007]本发明技术方案按照下述方法实现:
一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法，该方法包括如下步骤:
将清洗液注入到换热管中，清洗液在换热管中浸泡预定时间后，将所述换热管中的清洗残液抽出，所述清洗残液能够全部从换热管中抽出并回收，经处理后循环使用。
[0008]所述清洗残液从换热管中抽出经过过滤后回收。
[0009]回收后的清洗残液经检测PH值后，加入相应的试剂后再注入到换热管中。
[0010]所述的试剂为酸性试剂。
[0011]一种所述列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法的装置，包括定位装置和配液罐，所述定位装置上设置有清垢注嘴，所述配液罐通过注液泵连接注液阀，所述注液阀连接清垢注嘴，该装置还包括回液灌，所述回液罐连接过滤器，所述过滤器通过回液阀连接注液阀，所述回液罐通过下部通过配液泵连接到配液罐的上部，所述配液罐和回液罐上各装有一个PH测试仪。
[0012]该装置还包括回液泵，所述回液泵与所述回液阀以并联的方式连接。
[0013]所述配液罐和回液罐上各装有一个液位器。
[0014]所述配液罐和回液罐的底部各装有一个排污阀。
[0015]所述配液罐设置有搅拌器。
[0016]本发明有益效果是:
1、循环水中的钙、镁离子，由于换热析出到管壁形成水垢，水垢和注入的化学清洗液反应生成钙盐和镁盐的残液，残液回收至回液罐，这一过程完成循环水的除盐工作，有效的改善循环水水质，减少排污水，大幅度降低了补水量；
2、完成浸泡清洗的化学残液回收至回液罐，避免了排入循环冷却水系统造成的直接污染，实现了零排放；
3、回液罐中的残液，经过集中处理可进行二次使用，大幅度降低了清洗成本；
4、本发明能及时彻底的清除换热管的污垢，为循环水高浓缩倍率运行提供了新的途径，有极大的节水潜力。
【附图说明】
[0017]图1为本发明装置示意图；
I一定位装置，2—清垢注嘴，3—配液罐，4一注液泵，5—回液罐，6—过滤器，7—回液阀，8—配液泵，9—PH测试仪，10—回液泵，11—液位器，12—排污阀，13—搅拌器，14—注液阀，15—凝汽器，16—换热管，17—配液阀。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。
[0019]如图1所示，一种列管换热器零排放的在线精确清洗装置，该装置包括配液罐3，配液罐3上安装有用于搅拌清洗液的搅拌器13和用于观测内部水位的液位器11，还安装有用于检测清洗液酸碱度的PH测试仪9，配液罐3的下部连接注液泵4，注液泵4连接注液阀14，注液泵4将配液罐3中的清洗液通过凝汽器15中的定位装置I上的清垢注嘴2注入到换热管16中，清洗液将换热管16中的冷却水驱除，当清洗液注满换热管16后，清垢注嘴2将换热管16端口封闭，避免冷却水进入和清洗液的外漏，根据换热管16中污垢的程度，对清洗液在换热管16中设定不同的浸泡时间，污垢严重，可以浸泡时间长一些；达到设定的清洗浸泡时间后，打开回液阀7，依靠凝汽器15内部的压力，可将换热管16中浸泡后的清洗残液能够全部通过回液阀7进入到过滤器6中进行过滤，将其中的泥沙等大颗料过滤掉后进入到回液罐5中，此时，冷却水又重新进入到被清洗过的换热管16中。回液罐5中的清洗残液经过PH测试仪9的检测后，加入相应的试剂后达到初始清洗液PH值后打开配液阀17，再通过配液泵8将清洗液注入到配液罐3中，初始清洗液为酸性清洗液。如果凝汽器15中的压力不足，此时，关闭回液阀7，打开回液泵10，通过回液泵10将清洗残液抽出。配液罐3和回液罐5底部安装有排污阀12，能够定期的对配液罐3和回液罐5排污和清洗。
[0020]通过此方法能够进行多个或多组的换热管进行清洗。
[0021]本发明的原理为采用液体力学柱塞流原理，即当流体为液体时，另一端开口，注入端封闭，流体不会从开口端流出。利用这个原理，清洗液在换热管16不会流出，清洗残液能够全部从换热管16中抽出。
【主权项】
1.一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法，该方法包括如下步骤: 将清洗液注入到换热管中，清洗液在换热管中浸泡预定时间后，将所述换热管中的清洗残液抽出，其特征在于:所述清洗残液能够全部从换热管中抽出并回收，经处理后循环使用。2.根据权利要求1所述一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法，其特征在于:所述清洗残液从换热管中抽出经过过滤后回收。3.根据权利要求1或2所述一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法，其特征在于:回收后的清洗残液经检测PH值后，加入相应的试剂后再注入到换热管中。4.根据权利要求3所述一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法，其特征在于:所述的试剂为酸性试剂。5.一种用于实现权利要求1所述列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法的装置，包括定位装置(I)和配液罐(3)，所述定位装置(I)上设置有清垢注嘴(2)，所述配液罐(3)通过注液泵(4)连接注液阀(14)，所述注液阀(14)连接清垢注嘴(2)，其特征在于:该装置还包括回液罐(5 )，所述回液罐(5 )连接过滤器(6 )，所述过滤器(6 )通过回液阀(7 )连接注液阀(14)，所述回液罐(5)通过下部通过配液泵(8)连接到配液罐(3)的上部，所述配液罐(3)和回液罐(5)上各装有一个PH测试仪(9)。6.根据权利要求5所述一种装置，其特征在于:该装置还包括回液泵(10)，所述回液泵(10)与所述回液阀(7)以并联的方式连接。7.根据权利要求5或6所述一种装置，其特征在于:所述配液罐(3)和回液罐(5)上各装有一个液位器(11)。8.根据权利要求5或6所述一种装置，其特征在于:所述配液罐(3)和回液罐(5)的底部各装有一个排污阀(12)。9.根据权利要求5所述一种装置，其特征在于:所述配液罐(3)设置有搅拌器(13)。
【专利摘要】本发明公开了一种列管换热器零排放的在线精确化学清洗方法及装置，该方法为将清洗液注入到换热管中，清洗液在换热管中浸泡预定时间后，将换热管中的清洗残液抽出，清洗残液能够全部从换热管中抽出并回收，经处理后循环使用。该装置包括定位装置和配液罐，定位装置上设置有清垢注嘴，配液罐通过注液泵连接注液阀，注液阀连接清垢注嘴；回液罐连接过滤器，过滤器通过回液阀连接注液阀，回液罐通过下部通过配液泵连接到配液罐的上部，配液罐和回液罐上各装有一个PH测试仪。本发明将完成浸泡清洗的化学残液回收至回液罐,避免了排入循环冷却水系统造成的直接污染,实现了零排放；回液罐中的残液，经过集中处理可进行二次使用，大幅度降低了清洗成本。
【IPC分类】F28G9/00
【公开号】CN104949571
【申请号】CN201510336416
【发明人】张新沂
【申请人】彭伟, 陈宁
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月17日