干–湿并列空冷凝汽器清洗系统及其清洗周期确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火力发电技术领域，是一种干-湿并列空冷凝汽器清洗系统及其清 洗周期确定方法。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭丰富决定了短期内火电仍将处于主导地位，然而，我国煤炭主要分布在 东北、华北、西北等"三北"地区，如"三北"地区涵盖了我国16大煤电基地中的14个，但"三 北"地区基本处于缺水或少水地带，这使火电发展出现了燃煤和水资源分布地理结构上的 矛盾，直接空冷机组（直冷机组）以其69%~84%的节水率、结构简单、造价便宜等优良特 性在"三北"地区得到广泛的应用。但直冷机组的空冷凝汽器以热容量较小的空气作为冷 却介质，散热能力差，为强化空气侧的换热过程，空冷凝汽器管束上布置铝翅片形成冷却空 气的通道，即翅片通道，翅片间距约为2. 3mm，管束间距约38mm，这在我国风沙大、扬尘多、 污染较严重的"三北"地区，使得空气中的固体颗粒极易在翅片通道内积聚，另外，春、夏季 节树木的飞絮、昆虫等积聚在翅片通道入口，甚至堵塞空冷凝汽器翅片通道，这些积聚物统 称为空冷凝汽器灰垢，灰垢的存在严重降低了空冷凝汽器的换热性能，可使得同环境条件 下直冷机组汽轮机排汽压力抬高8kPa~12kPa，增大发电煤耗约12g/kWh~18g/kWh，甚至 威胁到直冷机组的安全运行。
[0003] 目前通用的解决灰垢的方法是与迎面风逆向，采用高压除盐水冲洗，但存在的问 题较多：①安全性差，冲洗后的污水容易玷污安装在空冷岛下面的电气设备，甚至造成电气 设备的污闪事故；②耗水量大、成本高，清洗一台600丽机组消耗除盐水数千吨，并且除盐 水成本达到15~20元/吨；③频次低、运行背压高，干旱地区无法承受大量水消耗，只能 加长清洗间隔，少在一个月以上，长可达半年或1年（1-2次/年），水洗间隔长，灰垢积聚 较厚，导致其真空低于经常清洗机组SkPa以上；④劳动强度大，清洗过程需数人看护12MPa 的高压水泵、输水管路，水洗后还需人工在高空环境下清扫洒落在空冷单元内和空冷风机 上的絮状物，作业条件危险。另外，中国发明专利号ZL200710055348. 0,名称"大型空冷系 统空冷凝汽器的干式吹扫装置"公开了一种空冷凝汽器干式吹扫装置，该装置采用含一定 洗珠浓度的高速空气代替高压除盐水冲洗空冷凝汽器，但需在空冷凝汽器内侧安装吹扫小 车，外侧安装回收小车，并且洗珠还需回收再进行水洗，系统结构复杂，成本较高，目前尚无 经济可行的实施方案。
[0004] 同时，即使不采用洗珠而使用单一的压缩空气来吹扫空冷凝汽器灰垢，清洗介质 成本大幅度下降，并且系统结构简化，但是也会带来如下问题：①压缩空气吹扫附着在壁面 的积灰效果显著，但无法吹扫掉空冷凝汽器上由一定硬度的灰垢，长期以往，导致翅片通道 灰垢越积越厚；②压缩空气吹扫对于柳絮等附着物堵塞翅片通道基本无能为力，如果与迎 面风顺向吹扫空冷凝汽器，柳絮、昆虫等有可能在翅片通道内积聚的越来越牢固，如果与迎 面风逆向吹扫空冷凝汽器，柳絮等漂浮物有随着冷却风回到空冷凝汽器迎风面，二次堵塞 翅片通道。
【发明内容】
[0005] 本发明的构思基础是，针对现有空冷凝汽器灰垢清洗设备存在的不足，1)本发明 采用高压除盐水冲洗和压缩空气吹扫并列的空冷凝汽器清洗系统，在入夏和入冬时限实施 高压除盐水冲洗，其它时限实施压缩空气吹扫，一方面，压缩空气吹扫以空气代替除盐水为 清洗介质，可解决"三北"地区大规模、高频率高压除盐水冲洗水资源消耗多、清洗费用高 的难题，另一方面，高压除盐水冲洗可较好的清洗掉空冷凝汽器翅片通道内的硬垢、柳絮等 不易被压缩空气吹扫的堵塞物，高压除盐水和压缩空气并列，既可实现连续、清洁的湿式清 洗，又可以实现低成本、无害化的干式吹扫；2)本发明在空冷凝汽器外表面布置可实施除 盐水冲洗和压缩空气吹扫并列功能的移动清洗器，将除盐水冲洗和压缩空气吹扫集成在同 一可移动设备，简化了空冷凝汽器清洗系统的机械结构，除盐水喷嘴采用扩散式喷嘴，并距 空冷凝汽器管束较远布置，可充分利用除盐水压力大、动量大的特性，使得除盐水在横向冲 洗时扩散区域更大，恒定除盐水量的工况下可清洗更大的面积的空冷凝汽器管束，节约用 水，压缩空气喷嘴采用渐缩式喷嘴，并距空冷凝汽器管束较近布置，可进一步提高压缩空气 吹扫出口的吹扫压力而避免因空气密度小、动量小难以有效吹扫灰垢，同时距离空冷凝汽 器管束较近可避免压缩空气快速扩散而释放压力；3)本发明依据该压缩空气吹扫运行时 间内最佳吹扫间隔确定清洗周期，调整压缩空气吹扫的吹扫间隔，可维持空冷凝汽器灰垢 损失费用和压缩空气吹扫损失费用之和最小化。
[0006] 本发明的目的是，提供一种结构简单，造价低廉，可实施性好，能够提高火电机组 空冷凝汽器的传热效果，降低机组的煤耗，节能、环保效果佳的干-湿并列空冷凝汽器清 洗系统，并提供其科学合理，使空冷凝汽器灰垢损失费用和压缩空气吹扫损失费用之和最 小，提高空冷凝汽器使用寿命的清洗周期确定方法。
[0007] 实现本发明目的所采用的技术方案之一是：一种干-湿并列空冷凝汽器清洗系 统，其特征在于：它包括空气压缩机17高压空气输出端经第一截止阀18与高压储气柜19 输入端相连通，高压储气柜19输出端与第一三通换向阀20第一输入端连通；除盐水箱21 输出端通过第二截止阀22与高压水泵23输入端连通，高压水泵23输出端与第一三通换向 阀20第二输入端连通；第一三通换向阀20输出端通过气/水两用输送管16与移动清洗器 10连通，移动清洗器10通过纵向轨道滑轮11置于横向平移架9上，横向平移架9下端通过 第一横向轨道滑轮24置于横向下轨道8上，横向平移架9上端通过第二横向轨道滑轮25置 于横向上轨道7上，纵向轨道滑轮11通过正时皮带12分别与驱动电机13和定滑轮14连 接，横向上轨道7与排汽分配管3连接，横向下轨道8与凝结水箱26连接；汽轮机1低压缸 排出的汽轮机排汽2与排汽分配管3输入端连通，排汽分配管3输出端与空冷凝汽器管束 4输入端连通，空冷凝汽器管束4输出端与凝结水箱26输入端连通，凝结水箱26输出端通 过凝结水泵15与锅炉给水6连通。
[0008] 所述移动清洗器10包括：气/水两用输送管16的输出端与第二三通换向阀30的 输入端连通，第二三通换向阀30的第一输出端与除盐水联箱31连通，除盐水联箱31下嵌 有呈线形布置的若干个除盐水喷嘴32 ;第二三通换向阀30的第二输出端与压缩空气联箱 33连通，压缩空气联箱34下嵌有呈线形布置的若干个压缩空气喷嘴34 ;除盐水联箱31与 压缩空气联箱34通过连接杆35连接并错开布置。
[0009] 所述除盐水喷嘴32为渐扩喷嘴，其喷嘴入口和出口均为矩形，宽度相同，出口长 度为入口长度的1.5~4倍，除盐水喷嘴32出口除盐水压力为0. 1~0.2MPa;压缩空气 喷嘴34为渐缩喷嘴，其喷嘴入口和出口均为矩形，宽度相同，入口长度为出口长度的2~3 倍，压缩空气喷嘴34出口压缩空气压力为0· 4~0· 7MPa。
[0010] 所述移动清洗器10与空冷凝汽器管束4平行布置，压缩空气喷嘴34和除盐水喷 嘴32均与空冷凝汽器管束4垂直，压缩空气喷嘴34出口距空冷凝汽器管束4直线距离为 5~8cm，压缩空气喷嘴34在压缩空气联箱33下布置的间距为压缩空气喷嘴34出口长度 的1. 5~2倍，除盐水喷嘴32出口距空冷凝汽器管束4直线距离为30~35cm，除盐水喷嘴 32在除盐水联箱31下布置的间距为除盐水喷嘴32出口长度的6~8倍，移动清洗器整体 长度