智能除垢系列（一）——凝汽器清洗機器人

業中唯一敢對除垢效果承諾的設備：保證換熱面——十年如一，光潔如新！

一、產品開發背景

凝汽器是凝汽式汽輪機裝置的重要組成部分，在熱力系統中起著冷卻作用，通過循環水將作過功的低壓蒸汽冷凝成水重復使用，它的工作情況直接影響到整個裝置的熱經濟性和運行可靠性。凝汽器只有保持高清潔度，才能確保系統高效換熱。但在實際運行過程中，凝汽器不可避免的遇到水垢問題。

1、水垢的形成：

水垢形成有5個階段：起始、運輸、附著、老化、剝蝕。在起始階段，由于管壁邊緣形成滯流層，溫度較管中心要高，因此容易析出碳酸鹽，形成污垢，水里的污垢隨著水流的流動向前運動，很容易在附著在管壁上，時間久了就會越積越多腐蝕管壁。但只要破壞水垢形成的任何一個階段，水垢就無法形成。

2、水垢的危害：

1）最主要危害的就是降低發電效率。

水垢導熱性能很差，相比鋼鐵導熱能力小30～50倍，換熱面附有水垢就會使受熱面傳熱變壞。經實驗，換熱器產生1mm厚的水垢，換熱效率將下降10%左右。

2）水垢產生后，會減小傳熱面內、外流通截面，增加傳熱面內、外循環水的流通阻力，嚴重時流通截面很小，甚至完全被堵塞，至使換熱器不能正常運行。

3）凝汽器管結垢還將導致產生脫鋅(黃銅)、脫鎳(白銅)和點蝕。清潔的凝汽器可使用15年以上，結垢而不及時消除時，可使其在幾年內穿透，大大降低凝汽器的使用壽命。

4）水垢附著在換熱面上，耗費人力物力進行檢測和清除，增加企業運行成本。

    3、目前幾種清洗方式對比分析

綜上所述：目前市場上通行的凝汽器清洗方式是化學清洗（阻垢劑）+離線（高壓水槍沖洗）相結合的方式，但這種方式只是“權宜之計”，無法從根本上解決水垢問題帶來的危害。

二、產品工作原理

    1、工作原理圖

工作原理圖

    2、工作原理說明

 凝汽器清洗機器人每日根據設定時間自動開啟，將系統中的雜質清理干凈，確保系統的正常運行。機器人先對1號凝汽器進行清洗，將管內壁清洗干凈。清洗完成之后，系統自動將“清洗粒子”全部收集到裝置內，監控裝置即時統計生成回收率，當系統輸出運行安全的信號后，機器人自動開啟對2號凝汽器的清洗，清洗完畢后“清洗粒子”再次通過監控裝置收集到裝置內。當監控裝置再次輸出運行安全的信號時，整個清洗循環結束。

如果單次清洗完畢后，監控裝置輸出了問題信號，設備檢修人員要進入現場排出故障，故障排出后再進入下一個循環。

 三、產品性能特點

1、強大的清洗功能

    從除垢到防垢，由被動清洗到主動清洗；簡單有效，就像我們每天做完飯及時刷鍋一樣，設備每天在線自動清洗，水垢無處遁形，確保凝汽器時時無垢高效運行。

2、高度的自動化

    設備按設定程序智能運行，“清洗粒子”自動換向技術，可保證在洗完畢一臺換熱器后，自動切換到另外一臺換熱器，無需人工干預，大大降低工人勞動強度。

3、良好的兼容性

設備的控制功能和顯示操作無需轉化，可直接并入企業已有的DCS控制系統，便于企業集中操控。

4、均勻的清洗度

    “清洗粒子”均配技術，可實現“清洗粒子”準確、均勻的分配到每個換熱管中，確保全覆蓋、無遺漏清洗。

5、一鍵式操作

    設備操作簡便，只需一鍵開啟一鍵關閉，普通工人簡單培訓后即可獨立操作。

6、即時生成的回收率

    “清洗粒子”完成一個清洗循環后，系統可自動生成回收率，結果反饋在顯示屏上，省卻人工參與，實時監控設備高效運轉。

7、高效耐用的“清洗粒子”

    采用特殊材料，開發制作高效耐用的“清洗粒子”，區別于市場上普通的清洗件，清潔效果更好，使用壽命更長。

四、經濟、社會效益分析

（一）經濟效益分析：

1、提高換熱效率，降低能耗，增加機組發電量。

       凝汽器在線清洗機器人能夠實時在線運行，始終保持凝汽器無垢高效工作，尤其在夏季環境溫度高及循環水溫度高的情況下，可有效降低凝汽器端差，提高真空度，從而降低煤耗。

    2、降低清洗費用：常規清洗方式需要不間斷的費用投入，而這種方式一次投入，永久受益，可大大降低費用投入。

    3、清洗方式對凝汽器不造成損傷，還可保護設備，延長使用壽命。

4、降低人工操作成本，提高員工滿意度 。

（二）社會效益分析：

1、為電廠凝汽器提供一種簡單有效的清洗方式，彌補原有清洗方式的不足，具有很強的普及性，對解決凝汽器水垢清洗有很強的現實意義。

2、清洗采用物理方式，對循環水無害，對環境無害。

3、有效降低單位產值煤耗，可減少二氧化硫，硫化氫，一氧化氮等有害氣體的排放，減少固體污染物的排放，節能減排，綠色環保，符合“十三五規劃”總體要求。

4、對企業來說，降低污染物排放，利于企業順利通過環保督查；對當地政府而言，也可助力其完成節能減排指標。

五、案例分析

山東海陽龍鳳熱電廠

說明：以下信息是海陽龍鳳熱電廠使用“凝汽器清洗機器人”一年之后的采集數據，真實可信！

1、凝汽器在線清洗機器人使用前后基礎數據（年度均值）對比

由上表可知：相對真空比改造前可提高：（96-84）/84=14.29%

根據華東電力試驗研究院的試驗，汽輪機組相對真空提高1%時，標準煤耗率下降2.5g/(kwh), 則標準煤耗率降低：

14.29×2.5=35.73 g/(kwh)

按2015年發電量160000000 kwh，標準煤價按600元/噸計算，則節省燃料費用：

【160000000×35.73 g/(kwh)】÷1000÷1000×600元/噸=3430080元

2、節省清洗費用

改造前，為了處理水垢，我們采取往循環水中投加緩蝕阻垢劑等藥品，由于化學處理只能延緩結垢速度，不能徹底防止結垢和銅管粘泥及臟污的形成，凝汽器離線清洗仍然是在所難免。銅管結了硬垢還要進行酸洗，而且大大降低了銅管的使用壽命。

即：改造前的清洗方式：

    日常化學清洗（阻垢劑等）+三個月/次的離線清洗（高壓水槍沖洗）+三次/年的化學清洗（酸洗）

改造后，節省清洗費用如下：

3、綜合經濟效益

凝汽器清洗機器人投運使用后，每年可為我公司提高經濟效益合計:

 3430080元+392500元=382,2580元/年

 因此可以看出，該設備為電廠節省大量生產成本，創造巨大經濟效益。