智能除垢系列（一）——凝汽器清洗機(jī)器人

業(yè)中唯一敢對(duì)除垢效果承諾的設(shè)備：保證換熱面——十年如一，光潔如新！

一、產(chǎn)品開發(fā)背景

凝汽器是凝汽式汽輪機(jī)裝置的重要組成部分，在熱力系統(tǒng)中起著冷卻作用，通過循環(huán)水將作過功的低壓蒸汽冷凝成水重復(fù)使用，它的工作情況直接影響到整個(gè)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。凝汽器只有保持高清潔度，才能確保系統(tǒng)高效換熱。但在實(shí)際運(yùn)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(gè)階段：起始、運(yùn)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(dòng)向前運(yùn)動(dòng)，很容易在附著在管壁上，時(shí)間久了就會(huì)越積越多腐蝕管壁。但只要破壞水垢形成的任何一個(gè)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(fā)電效率。

水垢導(dǎo)熱性能很差，相比鋼鐵導(dǎo)熱能力小30～50倍，換熱面附有水垢就會(huì)使受熱面?zhèn)鳠嶙儔摹＝?jīng)實(shí)驗(yàn)，換熱器產(chǎn)生1mm厚的水垢，換熱效率將下降10%左右。

2）水垢產(chǎn)生后，會(huì)減小傳熱面內(nèi)、外流通截面，增加傳熱面內(nèi)、外循環(huán)水的流通阻力，嚴(yán)重時(shí)流通截面很小，甚至完全被堵塞，至使換熱器不能正常運(yùn)行。

3）凝汽器管結(jié)垢還將導(dǎo)致產(chǎn)生脫鋅(黃銅)、脫鎳(白銅)和點(diǎn)蝕。清潔的凝汽器可使用15年以上，結(jié)垢而不及時(shí)消除時(shí)，可使其在幾年內(nèi)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(fèi)人力物力進(jìn)行檢測(cè)和清除，增加企業(yè)運(yùn)行成本。

    3、目前幾種清洗方式對(duì)比分析

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

二、產(chǎn)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(jī)器人每日根據(jù)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)開啟，將系統(tǒng)中的雜質(zhì)清理干凈，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。機(jī)器人先對(duì)1號(hào)凝汽器進(jìn)行清洗，將管內(nèi)壁清洗干凈。清洗完成之后，系統(tǒng)自動(dòng)將“清洗粒子”全部收集到裝置內(nèi)，監(jiān)控裝置即時(shí)統(tǒng)計(jì)生成回收率，當(dāng)系統(tǒng)輸出運(yùn)行安全的信號(hào)后，機(jī)器人自動(dòng)開啟對(duì)2號(hào)凝汽器的清洗，清洗完畢后“清洗粒子”再次通過監(jiān)控裝置收集到裝置內(nèi)。當(dāng)監(jiān)控裝置再次輸出運(yùn)行安全的信號(hào)時(shí)，整個(gè)清洗循環(huán)結(jié)束。

如果單次清洗完畢后，監(jiān)控裝置輸出了問題信號(hào)，設(shè)備檢修人員要進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)排出故障，故障排出后再進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

 三、產(chǎn)品性能特點(diǎn)

1、強(qiáng)大的清洗功能

    從除垢到防垢，由被動(dòng)清洗到主動(dòng)清洗；簡(jiǎn)單有效，就像我們每天做完飯及時(shí)刷鍋一樣，設(shè)備每天在線自動(dòng)清洗，水垢無處遁形，確保凝汽器時(shí)時(shí)無垢高效運(yùn)行。

2、高度的自動(dòng)化

    設(shè)備按設(shè)定程序智能運(yùn)行，“清洗粒子”自動(dòng)換向技術(shù)，可保證在洗完畢一臺(tái)換熱器后，自動(dòng)切換到另外一臺(tái)換熱器，無需人工干預(yù)，大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

3、良好的兼容性

設(shè)備的控制功能和顯示操作無需轉(zhuǎn)化，可直接并入企業(yè)已有的DCS控制系統(tǒng)，便于企業(yè)集中操控。

4、均勻的清洗度

    “清洗粒子”均配技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)“清洗粒子”準(zhǔn)確、均勻的分配到每個(gè)換熱管中，確保全覆蓋、無遺漏清洗。

5、一鍵式操作

    設(shè)備操作簡(jiǎn)便，只需一鍵開啟一鍵關(guān)閉，普通工人簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即可獨(dú)立操作。

6、即時(shí)生成的回收率

    “清洗粒子”完成一個(gè)清洗循環(huán)后，系統(tǒng)可自動(dòng)生成回收率，結(jié)果反饋在顯示屏上，省卻人工參與，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

7、高效耐用的“清洗粒子”

    采用特殊材料，開發(fā)制作高效耐用的“清洗粒子”，區(qū)別于市場(chǎng)上普通的清洗件，清潔效果更好，使用壽命更長(zhǎng)。

四、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析

（一）經(jīng)濟(jì)效益分析：

1、提高換熱效率，降低能耗，增加機(jī)組發(fā)電量。

       凝汽器在線清洗機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)在線運(yùn)行，始終保持凝汽器無垢高效工作，尤其在夏季環(huán)境溫度高及循環(huán)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(fèi)用：常規(guī)清洗方式需要不間斷的費(fèi)用投入，而這種方式一次投入，永久受益，可大大降低費(fèi)用投入。

    3、清洗方式對(duì)凝汽器不造成損傷，還可保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)使用壽命。

4、降低人工操作成本，提高員工滿意度 。

（二）社會(huì)效益分析：

1、為電廠凝汽器提供一種簡(jiǎn)單有效的清洗方式，彌補(bǔ)原有清洗方式的不足，具有很強(qiáng)的普及性，對(duì)解決凝汽器水垢清洗有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2、清洗采用物理方式，對(duì)循環(huán)水無害，對(duì)環(huán)境無害。

3、有效降低單位產(chǎn)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(jié)能減排，綠色環(huán)保，符合“十三五規(guī)劃”總體要求。

4、對(duì)企業(yè)來說，降低污染物排放，利于企業(yè)順利通過環(huán)保督查；對(duì)當(dāng)?shù)卣裕部芍ζ渫瓿晒?jié)能減排指標(biāo)。

五、案例分析

山東海陽(yáng)龍鳳熱電廠

說明：以下信息是海陽(yáng)龍鳳熱電廠使用“凝汽器清洗機(jī)器人”一年之后的采集數(shù)據(jù)，真實(shí)可信！

1、凝汽器在線清洗機(jī)器人使用前后基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（年度均值）對(duì)比

由上表可知：相對(duì)真空比改造前可提高：（96-84）/84=14.29%

根據(jù)華東電力試驗(yàn)研究院的試驗(yàn)，汽輪機(jī)組相對(duì)真空提高1%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)煤耗率下降2.5g/(kwh), 則標(biāo)準(zhǔn)煤耗率降低：

14.29×2.5=35.73 g/(kwh)

按2015年發(fā)電量160000000 kwh，標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)按600元/噸計(jì)算，則節(jié)省燃料費(fèi)用：

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

2、節(jié)省清洗費(fèi)用

改造前，為了處理水垢，我們采取往循環(huán)水中投加緩蝕阻垢劑等藥品，由于化學(xué)處理只能延緩結(jié)垢速度，不能徹底防止結(jié)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(jié)了硬垢還要進(jìn)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(xué)清洗（阻垢劑等）+三個(gè)月/次的離線清洗（高壓水槍沖洗）+三次/年的化學(xué)清洗（酸洗）

改造后，節(jié)省清洗費(fèi)用如下：

3、綜合經(jīng)濟(jì)效益

凝汽器清洗機(jī)器人投運(yùn)使用后，每年可為我公司提高經(jīng)濟(jì)效益合計(jì):

 3430080元+392500元=382,2580元/年

 因此可以看出，該設(shè)備為電廠節(jié)省大量生產(chǎn)成本，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益。