大連華能電廠凝汽器高壓水清洗方案
一、 方案編制依據：
本方案編制依據華能大連電廠凝汽器的實際結垢情況材質以及我公司在同類裝置上的清洗經驗確定的。本方案係為大連華能電廠海水凝結器高壓水清洗編制。
二、清洗範圍：
清洗範圍：大連華能電廠海水凝汽器，面積約11000平方公尺。
數量: 一台;
材質：鈦材不鏽鋼;
長度：約1.5公尺列管式 ；
管徑：根數：
三、 垢樣採集及分析
2023年5月28日，我公司派人技術人員到華能大連熱電廠了解現場情況，對現場凝汽器進行了仔細檢視，取垢樣，拍攝**。裝置結垢情況如下圖：
從現場看，換熱管鐵汙染比較嚴重，從刮下汙垢的管體取下的垢樣顏色發白來分析，應該存在無機鹽結垢汙染，根據現場取樣管道和垢樣的粘結情況可以初步確定有一定的有機物在內。
垢樣分析：
我們將從現場採集回的垢樣進行分類溶解實驗。垢樣在鹼基清洗劑下微溶，在強羧基清洗劑下部分溶解，用各類清洗劑溶解後始終有部分汙染物不溶解。對此類垢樣進行灼燒試驗，變化不明顯。
綜合以上垢樣分析情況來看，垢樣成分為難溶無機鹽和微量有機類汙染物質的複合型結垢，還含有一定的鐵汙染。實驗初步確定，該垢樣對各種清洗劑的是用情況和結果差別很大，而且單清洗劑無法直接將垢樣全部溶解。
三、 結垢過程及原因
1.水垢的成因
凝汽器冷卻水系統中含有大量的無機鹽（如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、矽酸鹽等）因對熱不穩定，濃度會公升高，一些鹽類因過飽而析出：
ca(hco3)2=caco3↓+h2o+co2↑
當水中溶有氯化鈣時，會發生下列置換反應：
mg(hco3)2=mgco3↓+h2o+co2↑
溶解在水中的co2會析出，因此水中的ph值會公升高。此時重碳酸鹽在鹼性條件下ca(hco3)2會發生如下反應：
caci2+co32-=caco3↓+2ci-
當水中含有過量的磷酸鹽時，氯化鈣會轉變成溶解度很小的磷酸鈣，也沉積到受熱面上成垢，磷酸鈣根將與鈣離子產生磷酸鈣，其反應為：
2po43-+caci2=ca(po4)2+6ci-
當水中存在硫酸鈣、矽酸鈣等無機鹽，以及在水質處理過程中加入硫酸鹽等時，在凝汽器的受熱表面上，因水受熱蒸發，鹽的區域性濃度增大。當其離子濃度乘積大於對應的鹽的溶度積時，即生成鹽垢沉積在凝汽器上。
2.微生物粘泥及腐蝕汙垢的成因
粘泥是由微生物在繁殖過程中分泌的粘稠液、細小的沙土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜質碎屑、油汙、菌藻的屍體及粘性分泌物等組成。上述物質在水中起到了caco3微結晶的晶核作用，這就加速了caco3結晶析出的過程。當含有這些物質的水流經換熱器的表面時，容易形成汙垢積物，特別是流速較慢的部分汙垢沉積物更多。
這種沉積物一般體積較大，質地疏鬆稀軟。它們是引起垢下腐蝕的主要原因，也是細菌自下而上的繁殖溫床。
凝汽器表面常與水垢微生物粘泥一起沉積在傳熱表面上，除了影響傳熱外，更嚴重的是助長某些細菌的繁殖，最終導致凝汽器表面腐蝕穿孔洩漏。
四、 凝汽器帶垢執行的危害
1、 降低冷卻效果
使裝置難以發揮其全部作用，不能滿足設計工況，汙垢的導熱係數為0.84—8.4kj/㎡.
h.℃，而金屬的導熱係數為400kj/㎡.h.
℃以上，每公釐厚的垢使降溫效果下降20%左右。
2、 使系統迴圈水量減少
沉積物或微生物粘泥覆蓋於系統內壁，甚至會造成堵塞，使得迴圈水流通的截面積和通量變小，從而使降溫效果進一步降低。
3、 加速腐蝕，縮短裝置使用壽命
沉積物和微生物的產生，促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生，從而使金屬區域性腐蝕速度加劇，使裝置易遭破壞。一方面汙垢使金屬換熱能力減弱，使熱量不能及時傳導，致使金屬疲勞，另一方面，腐蝕發生導致凝汽器內壁變薄，尤其是
垢下腐蝕會導致裝置穿孔洩漏，這種情況的發生，使得裝置的使用壽命縮短。
4、 增加生產執行能耗和成本
汙垢存在時，為保證生產所需條件，往往需採用加大水量，使得水耗、電耗增加，同時，帶垢執行容易產生各種故障，使得維修成本增加，引發各種事故。
綜上所述，汙垢造成的危害，還包括由上述各種危害引起的間接損失。如有限資源的浪費，生產工期的延誤，下游生產的損失，產品質量不良導致相關生產的損失等等。所以凝汽器必須及時清洗。
五、 清洗方案選擇：
針對以上結垢情況，我公司做了專門會議討論確定清洗方案。根據我公司以前對冷凝器的清洗經驗，對難溶解的冷凝器一般需要物化結合的辦法才能得到比較完善的清洗結果。
化學清洗清洗劑採用我公司根據採垢樣的溶解情況配製的專用清洗劑，該清洗劑不僅對裝置垢樣有清洗作用還有殺菌和對冷凝器管道表面有預膜保護作用。該清洗劑結合高壓水使用可達到非常好的清洗效果。
高壓水射流技術在工業生產中的應用，是近幾年發展起來的一門新技術，在我國火電行業中的應用處於推廣階段。通過在國內火電廠運用，高壓水射流技術取得了很好的效果。特別是在凝汽器銅管高壓水射流清洗方面尤為突出，使凝汽器真空度普遍由清洗前的89-90%提高到93%以上，排汽溫度由45℃左右下降到39℃左右。
高壓水射流的工作原理是：
通過清洗噴咀將高壓水的壓力能轉換成高速流體，正向、切向擊向被清洗面，在被清洗面上產生很大的瞬時碰撞動量，這是高壓水射流除垢、除灰、除焦、除鏽的主要原理。
一、高壓水射流清洗所需要的裝置和高壓水射流的技術性質
高壓水射流清洗工作系統見圖1。
對系統中的一些裝置說明如下：
（1）高壓柱塞幫浦：給高壓清洗工作提供動力源。一般火電廠清洗工作壓力在500-700公斤左右，流量在3t/h 在左右。
壓力的高低和流量的大小，對清洗速度和效果影響比較大，一般採用單槍操作。
（2）節流調壓閥：主要是調節高壓幫浦的輸出壓力，通過前期清洗作業試驗，選定合適的輸出壓力，在壓力允許範圍內實現無級壓力輸出。
（3）防震壓力表：用於監控高壓幫浦的輸出壓力。
（4）高壓膠管：一般選用耐壓700公斤的鋼絲纏繞管。
（5）腳踏開關：在作業時用於水射流的開啟或關停。
（6）清洗噴杆：在清洗列管時選用無縫鋼管或軟管，硬管的長度一般在6－8公尺左右，選用軟管清洗時，噴咀採用後噴式，利用高壓水射流產生的反作用力推動噴嘴前進，在清洗外表面時選用噴槍直接清洗。
（7）清洗噴咀：其結構要根據所清洗裝置的構造及結垢等具體情況來確定。在工作壓力確定後，通過試驗來選擇噴咀配置是否合理。
選用硬管噴杆時，噴嘴採用前噴式。當高壓柱塞幫浦的輸出流量一定時，噴嘴的孔數與幫浦的輸出壓力成反比，孔數越多，輸出壓力越小，從理論上將，噴嘴孔數越多，高壓水射流清洗的面積越大，但高壓幫浦的輸出壓力也就越小，所以選擇合適的噴咀孔數對清洗速度和效果影響很大，如果噴咀配置合理的話，清洗的效率可以達到95%以上。
本次清洗採用60mpa壓力撓性槍、硬槍對裝置u型管束進行高壓水射流清洗；
採用手持噴槍對裝置封頭端麵進行高壓水射流清洗。
六、高壓裝置
壓力可達60mpa
七、施工條件
水源：壓力0.4mpa
電源：380v，裝置電機功率 ：>90kw
八、清洗步驟
1. 裝置現場就位，包括水電氣條件準備好，水源要求為消防水，裝置用電要求：120kw，應有使用者決定接電接水誰來負責，因為電廠要求嚴格，所以傾向於由使用者協助安裝水電。
場地足夠擺放主體裝置（2*2m）及其他附屬裝置。清洗裝置室體內接好照明裝置，並且保證清洗輔助工具到位，一切準備就緒後，需請示使用者是否妥當方可開始清洗工作；
2.清洗工藝。消防用水引入清洗水箱。
在清洗水箱製配清洗藥劑，通過供水幫浦和增壓幫浦將清洗液打入到清洗裝置中，通過過濾器對清洗液雜質進行過濾。過濾後經過裝置加壓對凝汽器進行單根管清洗；
3.清洗實驗。首先對單根管進行清洗實驗，如果清洗效果理想，則繼續下面的清洗工作。如果清洗效果不理想，考慮引進100mpa以上壓力的清洗裝置進行清洗；
4.正常的清洗過程採用撓性槍、硬槍對裝置u型管束進行高壓水射流清洗，採用手持噴槍對裝置封頭端麵進行高壓水射流清洗；
5.清洗結束後，應由使用者對清洗結果進行評定，驗收後，拆卸裝置並打掃場地。
九、冷凝器清洗預算
① 運輸費：往返18600元；
② 裝置吊裝費： 500元；
③ 清洗藥劑費用：15500元/噸，共計2噸，總費用31000元；
④ 人工費：500元/人.天，人數5人，清洗時間12天，30000元；
1 裝置臺班費：7000元/台班，以15個台班（加班和路途）計算，105000元；
以上費用總結：185100元；
2 利潤管理費（15%）：27765元；
3 總計：212865元；
4 稅金費：稅率為17%，36187.05元；
5 合計：249052.05元。
如果需要更高壓力裝置，需要緊急從廣州調運，預計裝置台班每班增加3000元，12個台班需要增加36000，從廣州到大連許增肌運輸費等，
營口科林膜技術工程服務****
2023年6月2日
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